К вопросу определения величины буксования при развороте гусеничной машины вокруг центра тяжести
Автор: Закиров Рамиль Агзамович, Кондаков Сергей Владимирович, Крапивин Артем Александрович, Подживотова Ирина Александровна, Тимофеев Дмитрий Александрович
Рубрика: Расчет и конструирование
Статья в выпуске: 4 т.20, 2020 года.
Бесплатный доступ
Статья посвящена исследованию поворота гусеничной машины относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести. Такое движение гусеничных машин стало возможным с внедрением в их трансмиссии дифференциальных механизмов поворота или c применением бортовых схем бесступенчатых трансмиссий. Возможность разворота на месте существенно повысило маневренность как быстроходных гусеничных машин, так и тихоходных промышленных тракторов. Вопросы теории движения гусеничных машин в части разворота на месте (вокруг центра тяжести) изложены в технической литературе недостаточно глубоко, что связано с конструктивными особенностями традиционных механизмов поворота, обеспечивающих минимальный радиус поворота, равный поперечной базе машины, то есть поворот вокруг остановленной гусеницы. Буксование гусеничного движителя относительно опоры (грунта) вносит существенные коррективы в кинематику поворота и особенно поворота вокруг центра тяжести. Результаты полевых испытаний гусеничных машин с дифференциальным механизмом поворота значительно отличаются от теоретических параметров кинематики разворота на месте, однако никому до сих пор не удавалось количественно оценить это различие и теоретически его обосновать. Авторы установили новые аналитические зависимости, наглядно иллюстрирующие многократный рост буксования гусениц при развороте на месте по сравнению с прямолинейным движением. Коэффициент буксования увеличивается до 10 раз, становится невозможным игнорировать его при оценке кинематических расчетов криволинейного движения гусеничных машин. Результаты исследования могут быть полезны научным работникам и конструкторам, занимающимся проектированием гусеничных машин с прогрессивными трансмиссиями и механизмами поворота.
Буксование, разворот на месте, дифференциальный механизм поворота, бортовая схема трансмиссии, коэффициент сопротивления прямолинейному движению, коэффициент сцепления, коэффициент сопротивления повороту, сила тяги
Короткий адрес: https://sciup.org/147233488
IDR: 147233488 | DOI: 10.14529/engin200402
Список литературы К вопросу определения величины буксования при развороте гусеничной машины вокруг центра тяжести
- Жуковский, Н.Е. Условие равновесия твердого тела, опирающегося на неподвижную плоскость некоторой площадкой и могущего перемещаться вдоль этой плоскости с трением / Н.Е. Жуковский // Труды Отделения физических наук Общества любителей естествознания. – 1897. – Т. IX, вып. 1.
- Опейко, Ф.А. Колесный и гусеничный ход / Ф.А. Опейко. – Минск: Изд-во Академии сельскохозяйственных наук Белорусской ССР, 1960. – 228 с.
- Чобиток, В.А. Теория движения танков и БМП: учебник / В.А. Чобиток. – М.: Военное изд-во, 1984. – 264 с.
- Никитин, А.О. Теория танка / А.О. Никитин, Л.В. Сергеев. – Изд-во Военная академия бронетанковых войск, 1962. – 584 с.
- Буров, С.С. Конструкция и расчет танков / С.С. Буров. – Изд-во Академии БТВ, 1973. – 602 с.
- Забавников, Н.А. Основы теории транспортных гусеничных машин / Н.А. Забавников – М.: Машиностроение, 1968. – 396 с.
- Позин, Б.М. Вопросы методологии в теории тяговой характеристики трактора: монография / Б.М. Позин. – Челябинск: Изд-во ЧГАУ, 2006. – 122 с.
- Благонравов, А.А. Динамика управляемого движения гусеничной машины: учебное пособие / А.А. Благонравов, В.Б. Держанский. – Курган: Изд-во Курганского машиностроительного института, 1995. – 162 с.
- Кондаков, С.В. Алгоритм работы следящей системы управления для стабилизации прямолинейного движения промышленного трактора с дифференциальным механизмом поворота / С.В. Кондаков // Вестник Брянского гос. техн. ун-та. – 2019. – Т. 85, № 12. – C. 68–75.
- Modelling and Dynamic Tracking Control of Industrial Vehicles with Tractor-trailer Structure / Hongchao Zhao, Zhe Liu, Zhiqiang Li et al. // IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS). – Macau, China, 2019. – P. 2905–2910.
- Grečenko, A. Thrust and slip of a track determined by the compression–sliding approach / A. Grečenko // Journal of Terramechanics. – 2007. – Vol. 44, iss. 6. – P. 451–459.
- Troyanovskaya, I.P. Forces of Friction at the Wheel-to-Ground Contact in a Turning Vehicle / I.P. Troyanovskaya, B.M. Pozin // Procedia Engineering. – 2015. – Vol. 129. – P. 156–160.
- Dolan, J.F. How well do surface slip measurements track slip at depth in large strike-slip earthquakes? The importance of fault structural maturity in controlling on-fault slip versus off-fault surface deformation / J.F. Dolan, B.D. Haravitc // Earth and Planetary Science Letters. – 2014. – Vol. 388. – P. 38–47.
- Application of a 3D tractor-driving simulator for slip estimation-based path-tracking control of auto-guided tillage operation / Xiongzhe Han, Hak-Jin Kim, Chan Woo Jeon et al. // Biosystems Engineering. – 2019. – Vol. 178. – P. 70–85
- Adaptive torque tracking control during slip engagement of a dry clutch in vehicle powertrain / Jinrak Park, Seibum Choi, Jiwon Oh, Jeongsoo Eo // Mechanism and Machine Theory. – 2019. – Vol. 134. – P. 249–266.
- Wang, W. Experimental study of a tracked mobile robot’s mobility performance /W. Wang, Zh. Yan, Zh. Du // Journal of Terramechanics. – 2018. – Vol. 77. – P. 75–84. – https://doi.org/10.1016/ j.jterra.2018.03.004.
- Wong, J.Y. A general theory for skid steering of tracked vehicles on firm terrain / J.Y. Wong, C.F. Chiang // Proc. Inst. Mech. Eng., Part D. J. Automobile Eng. – 2001. – Vol. 215. – P. 343–355.
- Song, X. Slip parameter estimation for tele-operated terrain vehicles in slippery terrain / X. Song, L.D. Seneviratne, K. Althoefer // Proc. Inst. Mech. Eng., Part I: J. Syst. Control Eng. – 2011. – Vol. 225. – P. 814–830.
- Kinematics-aware model predictive control for autonomous high-speed tracked vehicles under the off-road conditions / Zhao Ziye, Liu Haiou, Chen Huiyan et al. // Mechanical Systems and Signal Processing. – 2019. – Vol. 123. – P. 333–350.
