基于穩(wěn)定角的輪式裝載機傾翻失穩(wěn)規(guī)律研究
本文關鍵詞:基于穩(wěn)定角的輪式裝載機傾翻失穩(wěn)規(guī)律研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:輪式裝載機是典型的量大面廣的工程機械,由于其高效、機動性好的特點,在建筑、采礦等領域得到廣泛應用。但由于其作業(yè)環(huán)境惡劣,同時作業(yè)過程中具有變質量、變結構和變重心等特點,以及瞬時的載荷沖擊,導致側、傾翻事故易發(fā)。而目前普遍采用的翻車保護結構(Roll-Over Protection structure, ROPS)并不能從根本上阻止其側、傾翻事故的發(fā)生。同時,鑒于輪式裝載機與普通公路車輛在結構、作業(yè)環(huán)境等方面的顯著差異,目前在公路車輛上普遍采用的側翻預測理論并不能直接應用于輪式裝載機。因此,研究輪式裝載機失穩(wěn)規(guī)律、側傾翻動態(tài)預測模型和技術對于實現(xiàn)作業(yè)主動安全,從根本上防止側傾翻事故的發(fā)生具有重要意義。本文圍繞以上問題,主要開展了以下工作: (1)詳細分析了普通公路車輛、非公路車輛以及鉸接車輛在防傾翻領域的研究現(xiàn)狀,并對最常用的危險指標以及傾翻預警策略進行了總結和對比;同時對帶有擺動式驅動后橋的輪式裝載機傾翻過程和機理進行進一步的探討。 (2)針對輪式裝載機的結構特性和工作特性,結合輪式裝載機失穩(wěn)理論,提出了一種適用于輪式裝載機的側傾翻危險指標——“穩(wěn)定角”,并詳細推導了該危險指標的計算流程。 (3)構建了典型輪式裝載機樣機1和樣機2型1:1虛擬樣機模型,在不同工況下以“穩(wěn)定角”作為傾翻危險指標進行ADAMS多剛體動力學仿真,進一步研究了側傾翻規(guī)律,并基于以上樣機,探討了車身結構對車身穩(wěn)定性的影響規(guī)律,研究表明前車架更長的裝載機更易發(fā)生側向失穩(wěn),而前車架更短的裝載機更易發(fā)生縱向失穩(wěn)。 (4)通過輪式裝載機虛擬樣機仿真分析,本文所提出的穩(wěn)定角危險預測指標能較好地指示輪式裝載機車身姿態(tài)、車輛安全狀態(tài)以及一級、二級失穩(wěn)危險,數(shù)據(jù)表明樣機1、樣機2在該危險指標分別達到80.5、79。7時車輛發(fā)生一級失穩(wěn),達到90時發(fā)生二級失穩(wěn)。 (5)最后通過自主研發(fā)的試驗測試系統(tǒng),在實車進行了試驗,其實測“穩(wěn)定角”數(shù)據(jù)與ADAMS的仿真分析具有一致的規(guī)律,數(shù)據(jù)誤差最大為8.9%,初步驗證了基于“穩(wěn)定角”的危險預測指標的可用性。 本文研究的輪式裝載機傾翻危險指標以及傾翻規(guī)律屬于該領域傾翻主動預警的前提和基礎,以上工作對后續(xù)的輪式裝載機傾翻主動預警系統(tǒng)的深入研究提供了參考思路和研究方向。
【關鍵詞】:輪式裝載機 傾翻穩(wěn)定性 傾翻危險指標 多剛體動力學仿真
【學位授予單位】:廈門大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TH243
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-14
- 第一章 緒論14-27
- 1.1 課題研究背景及研究意義14-16
- 1.1.1 課題研究背景14-16
- 1.1.2 課題來源16
- 1.2 國內外相關研究進展16-24
- 1.2.1 公路車輛領域穩(wěn)定性研究方法17-19
- 1.2.2 非公路車輛領域穩(wěn)定性研究方法19-22
- 1.2.3 LTR算法機制22-23
- 1.2.4 TTR算法機制23-24
- 1.3 本文研究內容與技術路線24-25
- 1.4 論文結構及主要工作25-26
- 1.5 本章小結26-27
- 第二章 基于“穩(wěn)定角”的輪式裝載機傾翻危險指標27-35
- 2.0 本章概述27
- 2.1 穩(wěn)定角危險指標介紹27-31
- 2.2 改進的穩(wěn)定角危險指標算法31-34
- 2.2.1 輪式裝載機傾翻動力學模型31-32
- 2.2.2 改進的穩(wěn)定角危險指標32-34
- 2.3 本章小結34-35
- 第三章 輪式裝載機建模與仿真35-54
- 3.0 本章概述35
- 3.1 輪式裝載機建模35-37
- 3.1.1 輪式裝載機樣機1實車參數(shù)36
- 3.1.2 輪式裝載機樣機1虛擬樣機建模36-37
- 3.2 虛擬樣機仿真試驗37-48
- 3.2.1 ADAMS仿真技術介紹37-39
- 3.2.2 輪胎—路面模型39-41
- 3.2.3 仿真工況分析41-43
- 3.2.4 仿真試驗邊界條件43
- 3.2.5 不同邊界條件下的仿真結果43-48
- 3.3 仿真數(shù)據(jù)比較、討論分析48-52
- 3.3.1 速度變化對穩(wěn)定角危險指標的影響49-50
- 3.3.2 轉向角度變化對穩(wěn)定角危險指標的影響50-51
- 3.3.3 多因素綜合影響分析51-52
- 3.4 本章小結52-54
- 第四章 車身參數(shù)對車輛穩(wěn)定性影響54-60
- 4.0 本章概要54
- 4.1 樣機2虛擬樣機仿真試驗54-57
- 4.1.1 樣機2虛擬樣機建模54-55
- 4.1.2 樣機2虛擬樣機仿真試驗55-57
- 4.2 樣機2、樣機1車型試驗數(shù)據(jù)對比分析57-59
- 4.2.1 仿真試驗數(shù)據(jù)對比分析57-58
- 4.2.2 車身參數(shù)對車輛穩(wěn)定性影響58-59
- 4.3 本章小結59-60
- 第五章 輪式裝載機實車試驗60-79
- 5.0 本章概要60
- 5.1 輪式裝載機實車試驗思路60-63
- 5.2 輪式裝載機實車試驗63-65
- 5.2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)63
- 5.2.2 試驗設備、場地布置63-65
- 5.3 試驗數(shù)據(jù)分析65-77
- 5.4 本章小結77-79
- 第六章 總結與展望79-82
- 6.1 工作總結79-80
- 6.2 研究展望80-82
- 附錄82-84
- 參考文獻84-87
【參考文獻】
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本文關鍵詞:基于穩(wěn)定角的輪式裝載機傾翻失穩(wěn)規(guī)律研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:367831
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