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1、觀弋旗。摘IMⅪodernu基于MATLAB鉸接式車輛原地轉(zhuǎn)向特性的研究張濤。張福生，張高峰，鄭彥波(1．太原科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，山西太原030024；2．西安昆侖工業(yè)有限責(zé)任公司，陜西西安710043)摘要：基于鉸接式車輛原地轉(zhuǎn)向特性，建立了鉸接式車輛原地轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，同時(shí)建立了裝載機(jī)原地轉(zhuǎn)向力學(xué)模型，分別對(duì)單橋驅(qū)動(dòng)、雙橋驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)向力學(xué)模型阻力矩進(jìn)行了計(jì)算，得到了前、后橋輪荷。運(yùn)用MATLAB軟件對(duì)滿載原地轉(zhuǎn)向阻力矩和輪荷進(jìn)行了計(jì)算和仿真，為鉸接車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)和校驗(yàn)提供了依據(jù)。關(guān)鍵詞：鉸接車輛；轉(zhuǎn)向阻力矩；力學(xué)模型；輪荷中圖分類號(hào)：TH243文獻(xiàn)標(biāo)
2、識(shí)碼：A文章編號(hào)：1002—6886(2014)03—0022—05Aresearchonin——situsteeringcharacteristicsofarticulatedvehiclebasedonMATLABZHANGTao，ZHANGFusheng，ZHANGGaofeng，ZHENGYanboAbstract：Basedonin—situsteeringcharacteristicsofarticulatedvehicle，anin—situsteeringkinematicmodelofarticula—tedvehicleisestabl
3、ished，andanin—situsteeringmechanicalmodelforloadersisalsobuilt．Thesingle—axledriver，thedouble—bridgedriverandtheresistancemomentofthesteeringmechanicalmodelarerespectivelycalculated；thewheelloadoffrontandrearaxlesisobtained．MATLABsoftwareisappliedtocalculateandsimulatethein—situst
4、eeringresist—ancetorqueandwheelloadonconditionoffullload，whichprovidesbasisforfurtherdesignandvalidationofthesteeringsystemofarticulatedvehicle．Keywords：articulatedvehicle；steeringresistancemoment；mechanicalmodel；wheelload鉸接式裝載機(jī)多為雙橋驅(qū)動(dòng)且轉(zhuǎn)向作業(yè)頻小的方向運(yùn)動(dòng)。鉸接式裝載機(jī)在水平路面上發(fā)生轉(zhuǎn)繁；重載原地轉(zhuǎn)向的阻力矩為鉸接轉(zhuǎn)向過(guò)程
5、中的向，可認(rèn)為由以下兩種運(yùn)動(dòng)合成：前車架圍繞自身橋最大轉(zhuǎn)向阻力矩_lj。對(duì)于轉(zhuǎn)向阻力矩的計(jì)算，基架垂直對(duì)稱軸線的偏轉(zhuǎn)；前車架相對(duì)后車架拉緊，從于鉸接式車輛在靜態(tài)轉(zhuǎn)向情況下的力學(xué)模型，分而使兩車架轉(zhuǎn)向一側(cè)靠近移動(dòng)。別從運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)方面計(jì)算了雙橋與單橋驅(qū)動(dòng)裝載機(jī)滿載運(yùn)行時(shí)，工作裝置隨前車架一起的鉸接車輛靜態(tài)轉(zhuǎn)向阻力矩。本文在轉(zhuǎn)向過(guò)程運(yùn)擺動(dòng)，由于它們都是非彈性元件，因此在研究轉(zhuǎn)向動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)上，針對(duì)轉(zhuǎn)向力學(xué)模型，計(jì)算運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以將彼此視為剛性連接。根據(jù)以上分了原地轉(zhuǎn)向阻力矩與前、后橋結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)析和假設(shè)條件，對(duì)前后不同負(fù)荷建立靜態(tài)轉(zhuǎn)向運(yùn)系，利用仿真分
6、析了阻力矩與折腰角、輪荷之間的動(dòng)學(xué)模型，鉸接式車輛原地轉(zhuǎn)向情況可視為一曲變化規(guī)律，為鉸接車輛動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向過(guò)程中阻力矩的柄搖塊機(jī)構(gòu)：分析提供了理論基礎(chǔ)。由圖1(a)知：外側(cè)前輪轉(zhuǎn)向半徑R前外=(1一K)L+KL(1一+KcosT)(1)1鉸接車輛原地轉(zhuǎn)向過(guò)程式中：為軸距，In；為轉(zhuǎn)向折腰角；K為前車架鉸地面的附著情況和滾動(dòng)阻力決定了鉸接裝載機(jī)點(diǎn)中心的距離與軸距的比值。的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)向油缸的作用下，前車架相對(duì)后外側(cè)后車輪轉(zhuǎn)向半徑車架發(fā)生一定角度偏轉(zhuǎn)，此時(shí)前后車架均向阻力較·22·A?tantlatzlt創(chuàng)tzao造go、ngyt蕁zltu裝ang夤betI-20
7、14年’第’3期R后外=0．56+Lt(1一K+。s)(2)2鉸接式裝載機(jī)阻力矩分析式中：b為輪距，m。、2．1原地轉(zhuǎn)向阻力矩的計(jì)算可理解為由兩部分組成，一部分是沿輪軸中心轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輪胎與地面引起的滑動(dòng)摩阻矩M另一部分是輪軸水平投影一點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)引起的滾動(dòng)阻轉(zhuǎn)矩i毪。2．1．1前后橋轉(zhuǎn)向引起的車節(jié)滑動(dòng)摩阻矩車輪繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滑動(dòng)摩阻矩礎(chǔ)可應(yīng)用簡(jiǎn)化的鄧克萊公式表示：低壓寬基輪胎，輪荷在13．75～16．25kN，氣壓為140kPa一220kPa，輪胎與地面的接觸面為橢圓印跡，長(zhǎng)軸T=0．937，短軸T2=(0．68～0．82)D，如圖2所示。(a)鉸接轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)模型圖2
8、輪胎印跡前橋車節(jié)滑動(dòng)摩阻矩·=寺G。／1T(+)=n1．tGD(7
