山地履带运输车常用解决方案

山地履带运输车转向特点

　　山地履带运输车辆的转向性能是其综合性能指标中为重要的评价标准之一，使履带车辆转向有多种方法。常见履带式车辆的转向方式一般有如下三种：

　　1.滑移转向方式

　　山地履带运输车辆滑移转向时，通过增加外侧履带的推力，减小内侧履带的推力，使得车辆获得一个转向力矩。在该力矩的作用下履带运输车可以克服转向时的转向阻力矩，转向阻力矩主要是由于履带的滑移和车辆转向惯性而产生的。钢丝拉绳的优点是成本较低，具有广泛的地域适应性，特别在冬季寒冷的地区适应性强。有时由于履带车辆转向时转向阻力矩比较大，因此履带运输车辆在转向的过程中需要消耗的功率比在直线行驶消耗的明显要多。此外，转向过程中通常需要对内侧履带进行制动，将会引起山地履带运输车辆合成前进推力变小，往往在地形条件不好的情况下发生停车。

履带运输车转向特点 　　

2.曲轨转向方式

　　车辆转向过程中，山地履带运输车辆可以通过调整侧方的挠性履带机构在地面上形成曲线的形状〔`。支撑轮被安装在与车体纵向平面内的垂线成适当角度的轴上，在轴的运动下使得支撑轮下部产生位移以形成曲轨。这种转向方式相比于滑移转向，在转向过程中消耗的功率较小。Stronge于1990年提出了以吸收和释放的应变能之比来定义***系数。不过由于受挠性履带自身挠性限制，转向过程中需要很大的转弯半径。该种转向方式如果附加其他的转向机构可以克服转弯半径过大的问题，这样必然会导致车辆的结构变的很复杂，还会消耗更多的功率。

　　3.铰接转向方式

山地履带运输车转向特点 铰接转向方式一般应用于含有两个或两个以上车体的车辆中。由于采用铰接机构，车辆在转向时，可以实现车体间的相对转动，从而满足车辆按照给定的曲线路径进行行驶〔，。另外铰接机构还可以满足车体间在一定范围内实现俯仰和侧倾。随着计算机技术的发展，描述山地履带运输车动力学性能的复杂微分方程组可以快速求解，因此可以把构成履带运输车的各个部件通过各种约束组合起来，运用多体系统动力学的理论和方法求解约束方程和动力学方程，即可获得履带运输车的动力学性能。铰接转向与滑移转向相对比，在转向过程需要消耗的功率要小许多。采用铰接转向方式，车辆合成的前进推力大小不会发生变化，但是车辆以滑移转向方式转向时合成前进推力会减小，所以采用铰接式转向可以使车辆获得更好的机动转向性能。

　　双节山地履带运输车与其他山地履带运输车相比，其转向过程是通过液压系统控制液压缸活塞杆运动进行转向，采用铰接转向机构目的是提高行走过程的稳定性，但是目的还是提高履带运输车辆的转向能力。铰接履带式车辆和传统履带运输车辆相比，具有很好的平顺性，机动能力强的特点，转向过程中稳定性更高。山地履带运输车行走装置的转向可控制性较好，其轨迹仅取决于转向组元的偏转角度，转向过程平稳，在进行长时间转向时基本没有制动功率损失。

山地履带运输车的发动机特性

　　现代山地履带运输车发动机多采用柴油机,其主要原因是:柴油机的压缩比高,做功行程的气体膨胀比较充分,能量利用率高,燃油消耗率比***机一般低;由于柴油机的燃油消耗率低以及柴油密度大,在相同容积油箱的情况下,履带运输车采用柴油机的行程里程为采用***机的倍;柴油不易蒸发、着火点高,不易发生火灾,易于储存和运输,可以减少履带运输车的火灾***性;柴油机易于改装成多种燃料发动机;柴油机易于采用增压技术提高发动机的单位体积功率,降低发动机的比质量和燃油消耗率,从而提高发动机的紧凑性和燃油经济性。山地履带运输车自动变速的智能控制智能控制理论为履带运输车自动变速系统控制的研究提供了新的手段。

履带运输车的发动机特性 　　近年来履带运输车柴油机性能有了很大提高,提高功率主要靠增加平均有效压力,具体措施包括采用涡轮增压技术、中冷技术、电子控制、超高增压、低散热等新技术。通过提高增压度和采用中冷技术,使结构更加紧凑,油耗进一步降低。履带运输车发动机的功率。由于履带运输车经常在恶劣环境下行驶,对动力装置辅助系统的功能、性能提出了特殊的要求。当路面良好时，辅助电机丝杠带动辅助支架收缩，使辅助轮藏匿于车轮里，弹性履带收缩包在主动轮上，此时车轮变成普通圆形车轮，灵活、快捷，能高速行驶。

履带运输车的发动机特性

　　山地履带运输车在不同的路面行驶时,造成柴油机的负荷阻力矩在很大的范围内变化。为了保持柴油机正常工作,并且稳定柴油机的稳定工作转速和限制柴油机的转速,履带运输车的发动机采用全程调速的风冷式涡轮增压柴油机,其模型包括标定功率速度特性和部分速度特性模型。调速器的采用可以改进柴油机的转矩曲线,尽管发动机工作时其输出转矩可以在很大的范围内变化,但其转速变化很小,因此保证了发动机在稳定的状态下工作,以适应行驶阻力的急剧变化。国内的履带运输车动力学研究始于20世纪八十年代，同样经历了二维模型到三维模型的发展过程。

　　柴油机的外特性代表车辆柴油机在使用中允许达到的性能,直接关系到车辆的动力性能。柴油机部分特性曲线的有效功率、有效扭矩、小时燃油消耗的变化趋势与外特性曲线相类似,但均小于外特性的值。柴油机理论上是一个非线性不确定系统,其数学模型是非线性的。虽然非线性的数学模型可以准确描述柴油机的工作特性,但是它不便使用,所以在实际应用时常常采用准线性模型代替非线性模型。在该力矩的作用下履带运输车可以克服转向时的转向阻力矩，转向阻力矩主要是由于履带的滑移和车辆转向惯性而产生的。另外山地履带运输车在正常行驶过程中,发动机一般是相对稳定的系统,也就是说发动机的转速波动不是太大。

山地履带运输车可在极限条件下正常工作

　　山地履带运输车可运输大而重的设备以及局部移置露天设备，其核心技术长期以来一直掌握在国外少数企业手中，目前国内所使用的履带运输车均从国外引进，设备购置和维护费用高昂，严重制约着我国露天矿山大型化发展的进程。为突破这种制约，我公司自主研发承载能力很高的履带运输车。②设计山地履带运输车运输车的转向及行走控制系统应有利于提高操纵轻便性，适应山地果园运输作业。

履带运输车可在极限条件下正常工作　　履山地履带运输车主要部件包括发动机、举升平台、司机室、底座及履带行走装置等。由履带行走装置中的履带架与底座焊接而成的组合件称为下部钢结构，是整***键结构部件，不仅要承载所驮运设备的重量，还要承受发动机、举升平台等设备组成部件的自重，其强度分析在总体设计中十分重要。此运输车上的一体式轮胎履带转换机构与轮椅相结合，能够做出上下楼梯的轮椅。

山地履带运输车可在极限条件下正常工作　　为保证设备在极限条件下仍能正常作业，应充分考虑设备在现场工作的实际情况。该履带运输车主要用于驮运或牵引重物，工作时主要分为直行、爬坡、转弯等情形。由于其作业时只能单独驮运重物或牵引重物，两者不能同时进行；此外，在驮运重物爬坡的情况下也不允许转弯。因此，确定负载爬坡、牵引爬坡和单边转弯等3种工况为履带运输车的极限工况。同时，山地履带运输车驮运重物时,要求重物的保持在安全半径内（防止设备倾翻所限定的范围），安全半径可根据刚性双履带行走装置倾翻边界线确定，并考虑不小于1.5的安全系数。滑移转向方式山地履带运输车辆滑移转向时，通过增加外侧履带的推力，减小内侧履带的推力，使得车辆获得一个转向力矩。

小型农用山地履带运输车轻量化研究

国内外不少学者开展了农用车的车架轻量化研究，提出了多种优化方法。利用ANSYS软件对半挂车车架进行轻量化研究，质量***大降幅可达25.5%。对轮式山地运输机车架进行轻量化设计，通过改变横梁结构及板厚，在满足功能的条件下质量减轻12.4%。也有文献利用尺寸优化方法对空投越野车、手扶电力驱动车、矿用车等的车架进行轻量化设计，设计后的车架质量均有大幅减轻。山地履带运输车的履带选用履带的确定自走式履带旋耕机选用硬橡胶整体掩注而成的橡胶整体履带，同时在履带齿和支重轮的位置嵌有一定量的钢板。

小型农用山地履带运输车轻量化研究 　　小型农用履带运输车在果园有较好的通过性，采用电驱动的履带运输车相比传统的内燃机履带运输车在振动噪声控制、装备智能化及生态环保等方面具有一定的优势。因此，根据电动履带运输车的总体设计要求，对车架进行合理的轻量化设计具有重要的意义。?履带的履带齿距和驱动轮齿的节距是相同的，所ｗ确定履带的参数时主要有履带长度、履带宽度和履带齿距。

　　目前，对于电动履带底盘车架的轻量化设计研究较少。本研究基于果园电动履带运输车的底盘设计要求，构建车架有限元分析模型，采用结构优化的方法对车架进行轻量化设计，以期为果园山地履带运输车的轻量化设计提供参考。

山地履带运输车轻量化研究 　　建立了果园电动履带底盘车架的有限元模型，静态电测试验结果验证了所构建模型的可行性。通过对车架进行轻量化设计，使其在满足强度、刚度的条件下，质量降幅为8.82%，较好地达到了轻量化的目标。运用有限元模态分析的方法对轻量化前后车架结构的各阶频率进行了对比分析，结果表明，经过轻量化设计后车架结构的各阶频率均有所提升。其中，一阶频率提高了11.81%，进一步提升了底盘的行驶性能。当然***准确的检测办法仍是取下节温器，将其置于热水中，逐渐加热，检查阀门的敞开温度和阀门的升程。