基于土-履应变的履带机器人转向阻力矩建模与分析

为了准确描述小型履带式地面移动机器人转向运动,建立准确的控制模型,讨论了其转向阻力距的建模方法。采用传统的阻力均匀分布方法,分别建立了高速、低速时机器人的转向阻力模型。引入应力-应变理论提出了横向阻力、正压力线性分布时的阻力矩模型。将该模型中的横向阻力非线性化分布,改进了计算模型。在不同行驶路况下转向的仿真计算和分析表明,与传统的转向阻力矩模型相比,基于应力-应变理论的转向阻力矩模型能更好地反映地面与履带间受力情况。

轮式车辆速差转向过程的转向阻力特性

研究了轮式速差转向车辆的转向阻力特性,运用离散单元方法(DEM)分析速差转向过程中轮胎与地面的相互作用,使用PFC2D软件建立轮胎侧向离散元细观仿真模型,得到转向阻力与相对滑移速度、下陷深度的数值关系。在此基础上,给出了轮胎转向阻力系数的拟合公式。仿真结果表明,轮胎推土阻力远大于轮胎与地面之间的摩擦力。

轮式速差转向车辆的转向阻力系数模型

在分析轮式车辆速差转向过程中轮胎工作状态的基础上,考虑轮胎侧向非线性滑动和载荷非均匀分布,参考履带车辆转向理论,建立了速差转向轮式车辆的转向阻力系数模型。通过实时采集实车转向机构油压数据,间接测量速差转向车辆在不同转向半径下的转向阻力系数。试验结果表明,转向阻力系数模型具有一定精度,轮式车辆转向阻力系数小于履带车辆。

拖拉机全液压转向阻力矩与油缸推力的研究

对轮式拖拉机的转向过程进行了动力学分析,详细探讨了影响该阻力矩的因素,以JS―754拖拉机为例,推导了在不同地面条件下原地稳定转向时的转向阻力矩;结合拖拉机转向机构的特性,计算了稳定转向工况下转向活塞杆的推力,并实车测定了转向油缸的推力。结果表明转向油缸推力的理论分析与实测值是一致的,这为拖拉机线控液压转向的路感控制提供了理论与实用依据。

重型车辆轮胎原地转向阻力矩研究

轮胎原地转向特性对转向系统设计匹配至关重要。针对原地转向阻力矩经验公式不能描述转向阻力矩和轮胎转角之间关系这一问题,对轮胎原地转向阻力矩进行了实车测试,并将Lugre模型引入原地转向阻力矩的分析中,得到了很好的一致性。试验和分析表明:轮胎原地转向阻力矩和车轮转角呈非线性关系,阻力矩随着车轮转角的增加逐渐增大,最终趋于一个定值。该研究对重型车辆液压助力转向系统的匹配设计、安全性和可靠性提供了一定的理论依据和试验参考。

汽车主动转向系统中转向阻力矩的分析与计算

汽车前轮转向阻力矩的分析和计算是主动转向系统设计和控制的理论基础,汽车前轮转向阻力矩可分为主动阻力矩和被动阻力矩两大类。从转向轮受力分析着手,利用虚功原理分析推导出了主动转向阻力矩计算公式,探讨了主动转向阻力矩与车轮所受外力以及前轮定位参数的相互关系和转向轮自动回正的条件;通过对被动转向阻力矩的分析与计算,得出了其主要影响因素是前轴载荷、轮胎气压、转向器的摩擦阻力、阻尼系数和转向速度。这些分析和计算结果对汽车主动转向系统的设计和控制具有指导作用。

多轴轮毂电机驱动车辆的转向阻力特性

为研究多轴电动车辆的转向阻力特性,在考虑了轮胎负荷变化对轮胎侧偏刚度影响的基础上,建立了车辆3自由度动力学模型;提出了一种稳态转向工况下的转向阻力计算方法,推导了轮胎侧偏角和转向阻力矩的理论计算式.基于该模型,分析了转向阻力矩与转向输入量和车速的关系及理论约束边界,比较了在相同质量与等效履带接地长度条件下轮胎式与履带式车辆的转向阻力矩,讨论了轮胎侧偏角对轮胎力分配的影响,并通过ADAMS软件对计算结果进行了验证.结果表明,相同参数条件下,多轮驱动车辆的转向阻力矩大于履带式车辆的阻力矩,计算模型可为转向控制策略提供理论参考.

履带车辆硬地面转向阻力矩算法的研究

提出履带车辆一边履带驱动、另一边履带制动实现转向时地面产生的阻力矩的计算方法。通过建立相对车辆静止的动坐标系,推导出履带板上任意点的运动速度方程。地面对履带板上接触点的摩擦力方向与该点的运动速度方向相反,从而确定出产生转向阻力矩的摩擦力的大小和方向,对转向中心取矩得到转向阻力矩。通过求解运动学方程组,得出转向阻力矩。研究表明,履带与地面间摩擦力沿履带方向的分力提供转向驱动力,垂直履带方向的分力产生转向阻力。该转向阻力矩计算方法比传统计算方法更加精确。

履带式联合收获机水田作业小半径转向阻力研究

减小转向阻力矩,减少油耗,是设计履带收获机的一个指标,针对履带收获机小半径转向情况,提出了3种牵引力和1种侧面转向阻力矩的计算方法,并进行实车试验证明了小半径转向时侧面剪切土壤引起的阻力矩占总转向阻力矩中的比重很大,进而得出减少侧面剪切土壤引起的阻力矩就可以减少收获机转向阻力矩这一观点的正确性,为今后履带车辆设计提供了依据。

水田土壤参数对履带式收获机转向阻力的影响

为分析土壤参数对履带收获机水田转向阻力的影响,以土壤参数为基础建立转向阻力矩数学模型,进行相关理论分析和水田土壤参数试验得出转向阻力矩,并实车试验进行数据比较。结果表明,先通过田间土壤参数试验,再通过数学模型求转向阻力矩这一方法正确和可行,为今后履带车辆田间试验研究和车辆设计提供了依据。

原地转向阻力矩计算优化和试验验证

为了正确设计汽车转向机构的系统参数,分析了前轮定位参数引起的回正力矩对汽车原地转向阻力矩的影响,提出了在塔布莱克经验公式的基础上,增加各定位参数引起的回正力矩的计算优化公式。经过对3个车型的试验验证,将试验结果与经验公式相比较,试验结果表明,通过对转向阻力矩优化公式的演算及与总齿条力的值进行对比,最大误差<3.5%,准确度较好,此公式对转向系统的设计具有一定的指导意义。

径向井钻杆转向阻力建模及实验分析

径向井钻杆的转向是承受内压曲杆反复弹塑性弯曲过程。由于系统的非保守性 ,其匀速钻进状态也不能应用静力平衡方程。将钻杆的运动态作为静止稳定状态的失稳 ,运用线性小位移理论 ,求解钻杆保持静止状态的条件 ,建立了钻杆发生运动的极限载荷、曲率突变点阻力等模型。根据径向井钻杆载荷的边界条件 ,提出了径向井钻杆转向过程中存在临界载荷系数的论断 ,求得了常用径向井转向器的临界载荷系数。计算结果与实验进行了对比分析 ,对径向井现场试验中表现出的钻杆遇阻现象给出了可信的解释。

汽车原地转向阻力矩计算方法的探讨

通过对汽车静止转向状态下汽车转向阻力矩的研究分析,介绍了常用的转向系统设计时选用的转向阻力矩公式,并引入摩擦模型进行比较。在此基础上,根据常用的轮胎模型,引入两种不同的轮胎载荷分布,利用载荷与轮胎接触斑点模型相结合进行计算,并将计算结果与经验公式结果进行比较,得出了汽车轮胎的载荷分布比较接近的理论模型,该模型对实际计算过程中不同汽车不同轮胎的经验参数的选择具有重要意义。

铰接车转向阻力矩的测定与仿真

对铰接车模型进行了转向阻力矩的测量,在此基础上,利用多体动力学仿真软件RecurDyn建立了轮式铰接车和履带式铰接车仿真模型,得到了整车转向阻力矩曲线。通过比较,对测量结果进行了验证,同时发现履带式铰接车比轮式铰接车原地转向阻力矩小,为下一步折腰转向液压缸的选型奠定了基础。

基于转向阻力矩的方向盘交互技术研究

为了更好的提高虚拟驾驶模拟系统人机交互的灵活性及稳定性,主要研究了基于转向阻力矩的方向盘交互方法。转动方向盘后,底层硬件驱动对方向盘转角信号进行实时采集,并将转角信号传送给虚拟驾驶模拟系统;根据实际方向盘转向阻力矩计算出对应虚拟汽车转向阻力矩;根据虚拟汽车转向阻力矩计算汽车转弯角速度;计算汽车转弯后的位置信息和朝向信息,完成虚拟汽车转向。为了验证该方法的有效性,设计并实现了一款半实物的虚拟驾驶模拟系统,并且应用了该方向盘交互方法。实验证明,该方法是可行有效的。采用该方法设计的驾驶模拟系统已经在实际中应用,运行稳定。

轮式滑移转向车辆平地转向阻力矩分析

根据地面车辆力学理论、相关静力学理论及轮式滑移车辆的结构特点,对单个车轮原地转向及绕某一点转向的阻力矩进行理论推导。同时根据运动的合成与分解,推导出整车转向时总阻力矩及总驱动力矩的理论公式,并对整车的结构参数与总阻力矩的关系进行定性讨论。

基于细观离散元法的履带车辆转向阻力研究

采用细观离散元法,通过土壤参数试验、履带板土槽试验及EDEM和RecurDyn协同仿真,对履带车辆与地面相互作用关系进行了分析,得到了履带车辆转向阻力(包括剪切阻力、摩擦阻力、刮土阻力)随转向半径和速度的变化规律.

步行轮式气垫车车轮及围裙转向阻力矩研究

研究了步行轮式气垫车在软路面行驶转向时，插入土壤的车轮与土壤间相互作用以及围裙系统与地面干涉产生的转向阻力矩。提出了车辆转向时，车轮转向阻力矩及围裙转向阻力矩的数学模型。

汽车原地转向阻力矩经验公式的计算比较

本文通过对汽车静止转向状态下汽车转向阻力矩常用经验公式的分析,介绍了常用的转向系统设计时选用的转向阻力矩公式,并引入汽车在实际测量转向阻力矩的计算。在此基础上,将两者进行计算比较,画图,最后得出实际测量的原地转向阻力矩小于原地转向阻力矩经验公式,应该提出新的方法进行汽车静态下转向阻力矩的计算公式,指出了原地转向阻力矩计算方向。

履带式收获机水田作业大半径转向阻力研究

为分析履带式收获机水田大半径转向阻力受履带侧面剪切土壤影响的问题,对履带收获机转向阻力、转向阻力矩进行理论分析,并实车试验进行数据比较,数据显示履带收获机在大半径转向时,其转向阻力矩主要由履带与地面摩擦引起,受侧面履带剪切土壤影响小。进而得出履带式收获机水田作业大半径转向阻力可直接按履带与地面摩擦引起进行分析的观点,为今后履带车辆田间试验研究和车辆设计提供依据。