Цифровой двойник быстроходной гусеничной машины с бортовым гидрообъёмным механизмом поворота

Автор: Алябьев Вадим Анатольевич, Кондаков Сергей Владимирович, Малаховецкий Алексей Андреевич, Павловская Ольга Олеговна, Растрыгин Сергей Александрович, Черепанов Сергей Игнатьевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение @vestnik-susu-engineering

Рубрика: Численные методы моделирования

Статья в выпуске: 1 т.22, 2022 года.

Бесплатный доступ

Статья посвящена исследованию процессов, происходящих в трансмиссии и механизме поворота быстроходного тягача МТЛБу с оригинальной структурой механизма передач и поворота (МПП). Традиционная конструкция зубчато-рычажного двухпоточного МПП дополнена тремя гидромашинами, соединенными двумя гидролиниями. Это позволило тягачу реализовать любой радиус поворота от прямолинейного движения до разворота на месте вокруг центра тяжести. Разработана математическая модель (цифровой двойник) быстроходного гусеничного тягача, с помощью которого удалось выбрать параметры автоматической системы управления движением МТЛБу, обеспечивающей прохождение машиной трассы типа змейки на четвертой передаче, со скоростью 34 км/час, что недостижимо при традиционном МПП этой машины. Проанализированы показатели управляемости движения МТЛБу вблизи границы заноса. Показано, что поворот быстроходной гусеничной машины на границе заноса весьма привлекателен с энергетической точки зрения. Поворот за счет инерционных сил существенно разгружает двигатель внутреннего сгорания и в итоге сокращает расход топлива. Сложность состоит в управлении машиной на границе заноса. В статье показано, что следящая система управления успешно решает эту проблему. В качестве задающего сигнала использована информация о кривизне трассы, которая может формироваться GPS-навигацией или реперными точками на местности. Результатом исследования являются графики изменения параметра регулирования насоса гидрообъёмной передачи, давления в магистралях гидрообъёмной передачи, частот вращения ведущих колес, смещения полюса поворота, характеризующего степень приближения к границе заноса и траекторию движения в декартовых координатах.

Еще

Быстроходная гусеничная машина, гидрообъёмный механизм поворота, суммирующий планетарный механизм, бортовой фрикцион, полюс поворота

Короткий адрес: https://sciup.org/147237468

IDR: 147237468

Список литературы Цифровой двойник быстроходной гусеничной машины с бортовым гидрообъёмным механизмом поворота

Красненькое, В.И. Основы теории управляемости транспортных гусеничных машин / B.И. Красненькое - М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1977. - 264 с.
Благонраеое, А.А. Динамика управляемого движения гусеничной машины: Учебное пособие / А.А. Благонравов, В.Б. Держанский // Курган: Изд-во Курганского машиностроительного института, 1995. - 162 с.
Neumann, V. Tracked vehicle analysis with simulation technologies support / V. Neumann // University of defence - Brno - 2014. - Vol. 2. - P. 20-23.
Zhai, W. Fundamentals of vehicle-track coupled dynamics. / W. Zhai, K. Wang, C. Cai // Vehicle System Dynamics. - 2009. - Vol. 47. - P. 1349-1376. D01:10.1080/00423110802621561
Sojka, M. Tracked vehicle movement modelling / Michal Sojka, Stefan Cornak // University of Defence in Brno. - 2018. - P. 2098-2103. DOI: 10.22616/ERDev2018.17.N358.
Chen, C. Dynamic Modeling of Tractor-Semitrailer Vehicles in Automated Highway Systems / C. Chen, M. Tomizuka // Department of Mechanical Engineering University of California, Berkeley, USA, 1995.
Murakami, H. A mathematical model for spatial motion of tracked vehicles on soft ground / H. Murakami, K. Watanabe, M. Kitano // Journal of Terramechanics. - 1992. - Vol. 29. - P.71-81.
Чобиток, В.А. Теория движения танков и БМП: Учебник / В.А. Чобиток. - М.: Военное издательство, 1984. - 263 с.
Earl J. Tanks, Tear Gas, and Taxes: Toward a Theory of Movement Repression. / Jennifer Earl //Sociological Theory. - 2003. - Vol. 21, № 1. - P. 44-68. D0I:10.1111/1467-9558.00175
10.Gorton, G.B. Special Purpose Vehicles and Securitization / Gary B. Gorton, Nicholas S. Souleles // FRB Philadelphia Working Paper - 2005. - № 05-21. http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.713782
Motion control of tracked vehicle based on contact force model / Shotaro Koji-ma; Kazunori Ohno; Takahiro Suzuki; Thomas Westfechtel; Yoshito Okada; Satoshi Tadokoro // International Conference on Intelligent Robots and Systems, South Korea, 2016 - P. ¡¡77-1183. DOI:¡0.1109/IROS.2016.7759198
Буров, С.С. Конструкция и расчет танков / С.С. Буров. - Изд. Академии БТВ. 1973. -602 с.
Военные гусеничные машины: учебник в 4-х томах / под ред. В.С. Старавойтов. - Т. 1. Устройство. Кн. 2. -М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1990. - 336 с.
Чобиток, В.А. Конструкция и расчет танков и БМП: Учебник/ В.А. Чобиток - М. : Военное издательство, 1984. - 375 с.
Малютин, Л. RoadShow 2006 по версии Liebherr. URL: https://os1.ru/article/5775-roadshow-2006-po-versii-liebherr (дата обращения 20.02.2022).
Гусеничный бульдозер Liebherr PR744BL Litronic. URL: https://www.euronato.ru/ card/vsya_texnika/dorozhno-stroitelnaya_texnika/buldozery_gusenichnye/gusenichnyj_buldozer_ liebherr_pr744bl_litronic/(дата_обращения 20.02.2022).
Отличительные особенности бульдозера ТМ10 ГСТ ДСТ Урал. Форма доступа https://aservicedst.ru/blog/otlichitelnye-osobennosti-buldozera-tm10-gst-dst-ural/ (дата обращения 20.02.2022).
Пат. 0004427 Европейская патентная организация,. Four forward range hydro mechanical steering transmission /Reed Oliver Bradley [США]. Заявл. 21.03.1978; опубл. 03.10.1979. - 24 с.
Вансович, Е.И. Способы снижения установочной мощности гидрообъёмной передачи в механизме передач и поворота дифференциального типа/Е.И. Вансович//Вестник ЮУрГУ серия Машиностроение. - 2012. -Т. 19, №12. - С. 107-114.
Кондаков, С. В. Автоматизированное управление движением быстроходной гусеничной машины: Монография / С.В. Кондаков, О.О. Павловская. - Саарбрукен: Академическое издательство ЛАП ЛАМБЕРТ, 2013. - ¡05 c.
Кондаков, С.В. Повышение подвижности быстроходной гусеничной машины на основании алгоритма управляемого заноса. / С.В. Кондаков, О.О. Павловская, И.В. Иванов и др. //Вестник машиностроения. - М. : Машиностроение. - 2020. - № 12. - С. 29-33.
Никитин, А.О. Теория танка / А.О. Никитин, Л.В.Сергеев. - Изд. Военная академия бронетанковых войск. 1962. - 584 с.
Объёмные гидромеханические трансмиссии / Под ред. Е.С. Кисточкина. - Л.: Машиностроение, 1987. - 256 с.
Бронштейн, И.Н Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев // Под редакцией Г. Гроше, В. Циглера, пер. с немецкого. -Лейпциг: Тойбнер, 1979. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, ¡980. - 976 с.

Еще

Статья научная