计及履刺的履带行走系统稳态转向性能研究

来源 :太原科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:q43372958
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
履带车辆具有单位接地压力小、地面适应力强等优点,应用广泛于山地、丘陵、谷壑等极端地形环境。六肢腿履带足科考平台是一种在极端地形环境下能够实现爬坡、越壑等动作的新型行走装备,主要由平台系统、6个结构相同的肢腿系统、以及由6台履带车构成的履带行走系统组合而成。带履刺的履带作为履带车的重要运动部件,其抓地能力直接影响履带车的稳态转向性能,因此,有必要研究履刺对于履带行走系统稳态转向性能的影响。本文对六肢腿履带足科考平台开展计及履刺的接触沉陷数学模型以及典型工况下履带行走系统稳态转向性能研究,为六肢腿履带足科考平台实现稳态转向提供理论依据,主要研究成果如下:(1)计及履刺的履带接触沉陷性能研究。为了准确反映履带地面相互作用规律,提出计及履刺的六肢腿履带足科考平台模型;基于土壤力学履带接触沉陷原理和履带速度瞬心偏移定理,建立计及履刺的履带地面接触沉陷数学模型,推导出计及与未计及履刺情况下,履带与土壤的摩擦力和侧面推土阻力数学方程。(2)履带行走系统典型工况稳态转向运动学研究。根据六肢腿履带足科考平台作业工况,建立计及履刺与未计及履刺的履带行走系统稳态转向运动学数学模型,推导出不同工况下履带行走系统理论与实际转向半径数学方程;对比分析计及和未计及履刺的履带行走系统稳态转向半径可知:在水平面内、纵向坡道以及横向坡道稳态转向时,计及与未计及履刺的履带行走系统理论转向半径只与履带偏转角以及其结构参数有关,实际转向半径只与左前履带车和左中履带车的履带瞬心的纵向偏移、履带偏转角以及理论转向半径相关。(3)履带行走系统典型工况稳态转向动力学研究。建立计及履刺与未计及履刺的履带行走系统稳态转向动力学数学模型,推导出不同工况下的履带行走系统匀速直行和稳态转向时履带驱动力数学方程;对比计及和未计及履刺的履带行走系统履带驱动力可知,在水平面内、纵向坡道以及横向坡道运动时,计及与未计及履刺的履带行走系统稳态转向时履带驱动力不仅要克服匀速直行所受阻力,还需要克服履带与地面的摩擦引起的纵向力。(4)履带行走系统稳态转向模拟及验证研究。采用多体动力学软件,模拟履带行走系统不同工况下运动过程;对比分析不同工况下计及与未计及履刺的履带行走系统稳态转向性能评价指标得到:稳态转向驱动力、转向半径的理论值与仿真值的偏差均不超过20%,从而验证了履带行走系统稳态转向数学模型的合理性;计及履刺的履带行走系统转向驱动力增加率和转向不准确度均小于未计及履刺,这表明在三种典型工况下,计及履刺的履带行走系统稳态转向性能优于未计及履刺。
其他文献
学位
随着板带材在高新工程领域的应用,对板带材产品质量要求也日益提高,这就要求生产板带材的关键设备轧机能有较高的运行稳定性。轧机振动是轧机运行不平稳的最直观表现,会导致板带表面产生振纹,严重时产生堆钢、轧辊爆辊等现象,降低轧制产品质量稳定性和生产效率。因此对于轧机振动的研究具有重要意义。传统的轧制工艺优化方法一般基于最小能耗,而没有考虑轧机运行稳定性的影响。本文综合考虑轧制过程力能参数与轧机系统振动机理
学位
学位
随着现代社会的高速发展,传统物联网能耗大、频谱资源稀缺的问题愈发严重。新兴的环境反向散射通信(Ambient Backscatter Communication,AmBC)是支撑无源物联网的核心技术之一,与蜂窝通信系统协作传输可进一步提高通信效率。基于以上问题,本文对协作MIMO-AmBC系统的通信传输进行有效性和可靠性研究。主要工作和创新如下:首先,本文对协作MIMO-AmBC系统进行有效性研究
高铁车轮在制造过程中的缺陷检测是保证高速列车安全行驶最为重要的一环,以往的检测方法是依赖简易的机械装置固定激光超声探头、旋转高铁车轮来实现内部缺陷的检测,或者由工人携带检测设备,手持超声检测探头进行扫描,通过观察显示屏人为判别是否存在缺陷。常规超声检测的方法受探头的制约,扫查角度有限,同时探头发射超声波的声束覆盖角度小、扫查效率低,并不能满足在车轮生产中快速扫描、精准探伤的需求。近些年来,随着机器
面向国家科考战略需求,研究适应南极复杂地形移动式科考车辆对实现南极冰盖内陆科考有重要意义。本文以一种肢腿履带足式科考车辆为研究对象,该车辆由固定台、设置于固定台的六组肢腿部件及其末端的履带足部分组成。肢腿部件设计时,不仅需要考虑因肢腿末端履带足重量对肢腿部件结构强度和受载变形的影响,还需极端环境下风阻对肢腿部件乃至整车功耗的影响。对此,本文对这种六肢腿履带足式车辆开展了肢腿动力学理论与仿真研究、各
在各种各样机械设备中,需要将冲击力在液压系统中转化为油液压力,即机械能与液压能转化时,需要液压传动技术。随着工业的发展,人们对工作安全、可靠和效率的追求越来越高,那么传统的液压传动装置不能快速实现液压系统安全、可靠和高效闭锁和开启需求。因此找到和掌握一种快速闭锁和开启的机械产品已经迫在眉睫,成为大家关注的焦点。快速液压制动缸在液压系统中,能够实现一个工作机构需要做多次一维快速往复运动。因此,研究和
随着社会的高速发展,国家的日益富强,国内的高层住宅小区日益增多,市政管网的水压无法满足高层住户的供水需求,作为保障高层住宅小区供水压力需求的二次供水设备自然是必不可少的。而一些老旧小区的二次供水设备随着时间的侵蚀以及用户的需求,也处于需要更换设备的状态。所以一款符合用户要求的,有竞争力的二次供水设备在国内是拥有广阔市场的。研究设计新型伺服直驱式二次供水设备的控制系统,通过下位数据采集实时监测供水管
伴随我国经济高速发展,钢结构建筑渐渐取缔混凝土建筑主导地位,成为我国乃至世界建筑业发展的主流趋势,钢结构建筑中方矩形管使用量所占比重最大。目前生产方矩形管的成型工艺主要为辊弯成形,辊弯成形中又分为直接成方与先圆后方两种形式。虽然国内外对方矩形管的生产工艺进行了大量研究,但现阶段以冷辊弯成形方式生产大壁厚、大规格、高强度方矩形管仍较为困难,热辊弯成形方式塑性好、易于成形,能有效解决冷辊弯生产过程伴有