小型履帶車運輸車是如何適應(yīng)各種復(fù)雜地形的？全地形

隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷深入，小型、多用途的農(nóng)用機(jī)械的需求也越來越多，小型履帶車運輸車能夠適應(yīng)水稻田、沼澤地、泥濘的田間道路、崎嶇的山路、松軟的草地、濕滑的冰面和雪地等復(fù)雜惡劣路況，在農(nóng)林果園運輸、貨場裝載、水利建設(shè)、基建工程、礦山場所應(yīng)用廣泛。1方案設(shè)計當(dāng)運輸車遇到路面泥濘、濕滑和復(fù)雜不易通過時，通過遙控輪子內(nèi)的電機(jī)絲杠傳動，推動連桿使內(nèi)輪伸出，彈性履帶發(fā)生形變使之變成履帶式，車輪與地面接觸面積增大，車對地面壓強(qiáng)變小，以此來克服惡劣路面。

全地形是如何適應(yīng)各種復(fù)雜地形的？

　　小型履帶車運輸車采用履帶輪，履帶輪是一種新型的行走機(jī)構(gòu)，它可以更適應(yīng)近代各種車輛對高機(jī)動性、高通過性等苛刻性能的要求，融合了輪胎與履帶行走機(jī)構(gòu)的優(yōu)點。履帶與地面接觸緊密，能使本實用新型在無人按扶的情況下，在高低不平的農(nóng)田里自行保持平衡、平穩(wěn)前進(jìn)，有效降低操作者的勞動強(qiáng)度，克服了各種不利地形條件對機(jī)械作業(yè)的制約,極大地擴(kuò)展了輪式和履帶式運輸車輛的應(yīng)用范圍，提高了對各種復(fù)雜地形的通過能力。側(cè)三支點履帶運輸車布置品字形翻轉(zhuǎn)°，轉(zhuǎn)向履帶運輸車一前一后對稱布置，兩組履帶參與轉(zhuǎn)向。

　　大家都知道，壓強(qiáng)與壓力和受力面積的大小有關(guān)，壓力越大，受力面積越小，壓強(qiáng)越大；此外，在發(fā)動機(jī)溫度過低時，也許呈現(xiàn)排氣冒白煙的情況，這是因為低溫下有些柴油未焚燒成為油蒸汽從排氣口排出，發(fā)生白煙。而摩擦力與正壓力的大小和兩物接觸表面的粗糙程度有關(guān)，正壓力越大，摩擦面越粗糙，摩擦力越大。因此，全地形的履帶輪是為了增大受力面積，在壓力一定的情況下減小壓強(qiáng)。而橡膠履帶的表面做得凹凸不平，是為了增大摩擦，防止打滑。

履帶運輸車轉(zhuǎn)向過程理論分析全地形

　　全地形是用于潮間帶風(fēng)電設(shè)施等重型設(shè)備運輸?shù)囊环N低速履帶式行走車輛。

　　該車輛由發(fā)動機(jī)驅(qū)動泵控馬達(dá)閉式液壓系統(tǒng)組成動力與傳動單元，如圖2所示。兩個變量泵串聯(lián)在一起，直接與發(fā)動機(jī)輸出軸相連，變量泵的排量由兩個電控手柄單獨控制，實現(xiàn)了車輛兩側(cè)履帶速度的獨立控制。與傳統(tǒng)的履帶式工程機(jī)械相比，全地形可帶載實現(xiàn)行走與轉(zhuǎn)向動作；專家控制系統(tǒng)將工程控制論與專家系統(tǒng)相結(jié)合,已廣泛應(yīng)用于故障診斷、各種工業(yè)過程控制和工業(yè)設(shè)計的智能控制系統(tǒng)。同時，在工程機(jī)械通常采用的差速轉(zhuǎn)向、單邊制動、原地回轉(zhuǎn)這3種轉(zhuǎn)向模式下，運輸車因采用兩點式變量馬達(dá)，轉(zhuǎn)向工況將因兩側(cè)馬達(dá)排量的不同而細(xì)分為更多種工況，使轉(zhuǎn)向過程更加復(fù)雜化。

履帶運輸車轉(zhuǎn)向過程理論分析 　　1 轉(zhuǎn)向過程受力分析

　　為便于分析做如下假設(shè)：(1)車輛在均勻平地上低速行駛，忽略重合。

　　2 液壓系統(tǒng)模型

　　利用傳遞函數(shù)法建立泵控馬達(dá)閉式液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。外側(cè)閉式液壓系統(tǒng)高、低壓管路的相對壓力(即系統(tǒng)有效工作壓力，下文簡稱系統(tǒng)工作壓差)誤差較小，除個別點外，相對誤差均在10％以內(nèi)；Lee和Wang[提出了一種滿足邊界條件的非線性彈簧阻尼模型，并通過了試驗驗證。內(nèi)側(cè)的系統(tǒng)工作壓差經(jīng)歷了由負(fù)變正的過程，說明內(nèi)側(cè)液壓系統(tǒng)馬達(dá)經(jīng)歷了泵工況后又變回馬達(dá)工況，雖然內(nèi)側(cè)系統(tǒng)的結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)相對誤差較大，但是誤差并不大。

全地形轉(zhuǎn)向過程理論分析 　　手柄開度為0時，內(nèi)側(cè)系統(tǒng)結(jié)果較試驗數(shù)據(jù)存在較大相對誤差，是因為內(nèi)外側(cè)履帶實際的滑移是以滑移率與理論轉(zhuǎn)速乘積的形式體現(xiàn)，而內(nèi)側(cè)履帶理論轉(zhuǎn)速為零，內(nèi)側(cè)履帶實際滑移速度未被考慮而致；基于上述假設(shè)，Routh提出了用于解決多剛體系統(tǒng)碰撞問題的動量平衡法。手柄開度在50％附近時與試驗結(jié)果的誤差較大是由于該階段內(nèi)側(cè)液壓系統(tǒng)正處于高低油路互換的過程，因補(bǔ)油壓力波動、地面擾動及測量噪聲等因素的存在，使在該手柄開度附近的系統(tǒng)工作壓差產(chǎn)生波動。外側(cè)系統(tǒng)工作壓差對整車液壓性能影響較大，因此較小的外側(cè)系統(tǒng)相對誤差，能夠確保模型更接近實際系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)扭矩的試驗數(shù)據(jù)與結(jié)果(表3)除80％手柄開度時，相對誤差均在6％以內(nèi)，總的來說模型合理而可信。

全地形推動活塞作功機(jī)械能

全地形在保持能源變化為機(jī)械能的全過程中，要把氣體吸進(jìn)氣缸，然后把氣缸內(nèi)的高壓氣，造成高溫，隨后噴進(jìn)柴油機(jī)在高溫的標(biāo)準(zhǔn)下自主起火燃燒(能源)，使氣缸內(nèi)的汽體受熱變形造成很大的氣缸壓力，促進(jìn)活塞桿作功(機(jī)械能)，終把燃燒后的有機(jī)廢氣排出來氣缸外。這一全過程，各自稱之為進(jìn)氣口行程、縮小行程、作功行程和排氣管行程。按序進(jìn)行這四個行程是四行程全地形一個工作中循環(huán)系統(tǒng)。2002年，北京理工大學(xué)韓寶坤，李曉雷等基于DADS建立了履帶運輸車多體模型，并對其平穩(wěn)性進(jìn)行了分析。

履帶運輸車促進(jìn)活塞桿作功機(jī)械能 履帶運輸車在燃燒作功這一行程，相近發(fā)射點的基本原理，全是運用然料燃燒時造成高溫使汽體嘭脹的能量來作功的，以汽體澎漲的工作壓力把發(fā)射點出來。但二者的工作中標(biāo)準(zhǔn)不一樣，是分批發(fā)射點，而全地形卻必須髙速地循環(huán)系統(tǒng)工作中。以便使全地形可以髙速地循環(huán)系統(tǒng)工作中，必須有幾大組織(曲柄連桿機(jī)構(gòu)和配氣機(jī)構(gòu))與三大系統(tǒng)軟件(供求平衡系統(tǒng)軟件、進(jìn)氣系統(tǒng)和制冷系統(tǒng))相互相互配合工作中。1987年，吉林工業(yè)大學(xué)蘭鳳崇建立了履帶式集材車四自由度動力學(xué)模型，包括車體和座椅垂直振動，車體的縱向和橫向角振動，但沒有考慮履帶的作用。