国产履带农用运输车-履带农用运输车-翰岳重工

果园电动履带农用运输车车架轻量化设计

架轻量化设计

1）轻量化设计的结果

由静力学分析结果可知，该果园电动履带农用运输车的底层车架与顶层车架相比，除了在与两侧履带总承连接横梁处及梁焊接处应力较大外，其余大部分位置应力普遍较小，而顶层车架应力集中却不明显，表明底层车架存在应力分布不均匀的现象，其原因是电动履带农用运输车的动力电池组与电动机等驱动部件均放置于底层车架上。

因此，将底层车架横梁区域设置为优化区域，两侧纵梁设置为非优化区域¨1’“1，把与底层区域大小相等的整块板作为优化对象，以大应力、应变为目标函数，一般选取减少优化区域体积比例的70％一80％为约束条件阻’8]，本研究选择70％。同时考虑到轻量化设计前车架存在应力分布不均匀的现象，加载“1．3”节中满载弯曲工况时相同载荷，设置收敛公差为0．000 l，整个优化过程经过21次迭代。

一般优化结果不能直接用于加工，但是可以为设计提供指导，优化后增加了横梁，将中间的双纵梁变成了单纵梁，放置电池处的双纵梁长度由原来的38 mm降低到32 mm，其余结构按照优化后的尺寸进行了重新设计。另外，履带农用运输车，减少了原结构中放置蓄电池的角铁结构，直接用梁承载。底层车架轻量化后的效果如图7所示。

2）轻量化设计结果的有限元校核

在相同载荷条件下，对轻量化后的车架进行满载弯曲工况及满载扭转工况时的有限元校核。由图8可知，轻量化后车架在满载弯曲工况下大应力为121．47 MPa，大形变为0．59 mm，山地履带农用运输车，均发生在连接车架与履带总承的横梁上。由图9可知，轻量化后在满载扭转工况下大应力为339．3l MPa，大变形量为1．66 mm，发生在连接车架与右侧履带总承横梁处。反之，国产履带农用运输车，大应力将出现在左侧。

双节全地形履带农用运输车辆发展状况

全地形机动能力是越野车辆主要设计目标之一，但迄今为止，真正能做到全地形机动的车辆少之又少。 一般而言，履带式车辆由于接地比压低于轮式车辆等原因，通过性和地面适应性强于轮式车辆，但传统的单节履带运输车辆仍然有很多无法克服的地形和地面，比如沼泽和厚积雪地带，而铰接式双节履带运输车辆由于结构型式等特点能获得真正的全地形机动能力。

较早的双节履带农用运输车车辆出现在美国装甲车辆装甲协会举行的《1965 ～ 1975 年间未来装甲车辆》设计竞赛中，获得的即是由加利福尼亚的福赛特兄弟———罗伯特和约翰设计的外形低矮的双节坦克。

福赛特兄弟设计的双节坦克，一节车厢布置有主要是3 名乘员，驾驶员采用仰卧姿势驾驶车辆； 在第二节车厢中布置可使用多种燃油的柴油发动机，有 1 台交流发电机与发动机相联，该发电机为 4 台牵引电机供电； 在后面的车厢中还有 4 名乘员，其中 3 名组成坦克支援小组。 履带农用运输车坦克的战斗全重为 19。 05 t。 车载有 1 门可发射 155mm 、1 门 20 mm 自动***炮以及 1 挺 7。 用 76 mm 到 152 mm 厚的由钢和轻合金制成的装甲板进行装甲防护。 行程储备为 320～ 480 km，具体行程视道路条件而定。

履带农用运输车下部钢结构的工况及受力分析

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。履带农用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，履带农用运输车驮运重物时，要求重物的核心保持在安全半径内（防止设备倾翻所限定的zhong核心范围），安全半径可根据刚性双履带行走装置倾翻边界线确定，微型履带农用运输车，并考虑不小于 1.5 的安全系数。

该履带农用运输车行驶时，下部钢结构受到的载荷包括：

下部钢结构自重 G1，履带农用运输车其他零部件 （如履带板G21、驱动轮 G22、张紧轮 G23 等行走装置以及举升平台 G24、发动机 G25 等）的重力 G2，举升重物的重力 G3 或牵引重物的牵引力 F5，驱动装置作用在履带架上的驱动力 F（转弯 1时驱动力用 F3 表示），履带张紧力 F6 以及行驶阻力等。

履带农用运输车下部钢结构的工况及受力分析

其中，行驶阻力主要包括：支重轮沿履带板滚动所产生的摩擦阻力和支重轮轴颈中的摩擦阻力、横向摩擦阻力（转弯行驶时考虑）、行驶风阻力，以及履带板与地面间的土壤阻力、驱动轮轴和导向轮轴与轴套间的摩擦阻力、履带链在绕上及绕出驱动轮和导向轮时履带销中的摩擦所造成的摩擦阻力等。在计算行驶阻力时，主要考虑摩擦阻力、风阻力、转弯行驶的横向摩擦阻力等，其他的阻力较小，暂不考虑。