К ВОПРОСУ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ БУКСОВАНИЯ ПРИ РАЗВОРОТЕ ГУСЕНИЧНОЙ МАШИНЫ ВОКРУГ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ

Рамиль Агзамович Закиров, Сергей Владимирович Кондаков, Артем Александрович Крапивин, Ирина Александровна Подживотова, Дмитрий Александрович Тимофеев

Аннотация


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 cприменением 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.

Ключевые слова


буксование; разворот на месте; дифференциальный механизм поворота; бортовая схема трансмиссии; коэффициент сопротивления прямолинейному движению; коэффициент сцепления; коэффициент сопротивления повороту; сила тяги

Полный текст:

PDF

Литература


Жуковский, Н.Е. Условие равновесия твердого тела, опирающегося на неподвижную плоскость некоторой площадкой и могущего перемещаться вдоль этой плоскости с тре-нием / Н.Е. Жуковский // Труды Отделения физических наук Общества любителей есте-ствознания. – 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.: Воен-ное изд-во, 1984. – 264 с.

Никитин, А.О. Теория танка / А.О. Никитин, Л.В. Сергеев. – Изд-во Военная акаде-мия 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 по-собие / А.А. Благонравов, В.Б. Держанский. – Курган: Изд-во Курганского машинострои-тельного 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 Ve-hicle / 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 power-train / 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.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.