工程履带运输车-履带运输车-济宁欧科

　　多体系统的接触碰撞是工程中常见的现象。在履带运输车行动系统中，履带与主动轮轮齿、诱导轮、负重轮、拖带轮及地面之间均存在着接触碰撞，这些碰撞保证着履带车辆的正常行驶，但同时也产生了大量的振动噪声和部件磨损。多体系统碰撞力学从力学本质上是一种非定常、变边界的高度非线性动力学过程，其中对碰撞过程的正确处理是解决多体接触碰撞动力学问题的关键。多体系统分为多刚体系统和多柔体系统。对于多刚体系统的碰撞问题一般采用经典碰撞理论来解决，其研究基于以下 4 点假设：碰撞过程瞬间完成，不考虑碰撞作用时间及过程；碰撞接触面视为一点，碰撞过程中碰撞点不变；碰撞面光滑，不考虑摩擦作用；利用碰撞前后冲量的变化确定系统运动状态的改变。基于上述假设，Routh提出了用于解决多刚体系统碰撞问题的动量平衡法；洪嘉振、梁敏[等引入碰撞约束的概念，建立了开、闭环形式一致的经典多刚体碰撞动力学方程。经典碰撞理论由于忽略了碰撞力随时间变化过程，在动力学计算中不需要进行积分运算，计算效率较高，因此在大型多刚体系统碰撞动力学中得到了广泛应用。但由于其同时忽略了摩擦，对于非光滑性质的力学系统，Coulomb 干摩擦作用会引起系统的动力学方程出现不协调现象，如Painleve 疑难问题和 Kane 动力学之迷问题。这些问题的出现表明，经典刚体动力学及碰撞理论在解决多系统动力学的理论构架上存在固有的缺陷。为了解决这些缺陷，后来的人们陆续提出了 Lemke 算法、时间步长算法、拉格朗日增广法及有限元法。

履带运输车多体系统碰撞动力学发展 　　多刚体系统发生碰撞时，碰撞力会对整个刚体系统的运动产生影响。而对多柔体系统来说，由于柔体的弹性，碰撞区域会产生应力波并在碰撞物体间及系统中传播，因 此 柔 性 多 体 系 统 的 碰 撞 动 力 学 相 对 多 刚 体 系 统 的 碰 撞 动 力 学 更 复 杂 。J.Ri***antab-Sany 和 A.A. Shabana指出在选取足够多数目的广义坐标的前提下，经典的动量平衡法可有效地应用于多柔体系统的研究中；Wu 和豪格提出了用子结构法来解决柔性体的碰撞问题。

　　无论多刚体系统还是多柔体系统，其建模方法大致可分为 3 类：动量平衡法，连续碰撞力模型及有限元法。动量平衡法的核心是经典碰撞理论，关键是确定正确的***系数。1686 年，牛顿针对低速物体碰撞问题将***系数定义为：碰撞前后的物体沿法向的相对速度之比；1817 年，Poisson 提出用碰撞的***阶段和压缩阶段的作用冲量之比作为***系数的动力学定义。但是 New-ton 和 Poisson 的理论不能解决物体间含摩擦的斜碰撞问题。Stronge 于 1990 年提出了以吸收和释放的应变能之比来定义***系数。不管哪一种定义方式，***系数都被认为是一个只与碰撞物体材料有关的常数。但近年来，刘才山、郭吉丰、Johnson、Gold***ith 及 Thornton等人发现***系数还与碰撞的初始条件有关，如碰撞点的初始速度、碰撞位形及多体系统的连接方式等，并且给出了不同的计算公式。但是到目前为止，还没有比较明确的取值方法。

履带运输车多体系统碰撞动力学发展 　　连续分析法是一种以弹簧阻尼力元代替接触区域复杂变形的近似方法。该模型一般假定变形限制在接触区的邻域，弹簧接触力根据 Hertz 接触规律确定，通过一个与弹簧平行的阻尼器考虑接触过程中碰撞体弹性波的影响。Dubowsky采用线性粘性阻尼和弹簧接触力来处理碰撞问题，该模型在数学处理上比较方便，但是存在一定缺陷：开始接触时(变形为零)，函数值不为零；碰撞***阶段函数值可能出现负值。Johnson提出用非线性的 Hertz 接触模型去修正线性弹簧阻尼模型中的弹簧力模型，而阻尼力分量为碰撞相对速度的函数。Lee 和 Wang[提出了一种满足边界条件的非线性弹簧阻尼模型，并通过了试验验证。使用等效弹簧阻尼模型对碰撞过程进行分析，可以较精细的分析碰撞过程的动力学响应。

履带运输车多体系统碰撞动力学发展 　　对碰撞问题的研究除了结构动力学以外，有限元方法作为一种有效的工程数值分析方法正在得到广泛的应用。有限元法通过单元假设近似函数分片逼近全求解域函数，以多段线近似拟合边界形状，将一个无限自由度的连续问题离散成有限自由度的问题，进而求解得到整个域上的近似解，通过引入接触点搜索和碰撞求解算法，能够对复杂几何形状和材料性质的碰撞动力学问题进行数值。经过 30 多年的发展，有限元碰撞问题的研究已经取得了比较成熟的成果。与连续碰撞力模型相比较，采用有限元法求解多体碰撞问题时，履带运输车，只需要了解碰撞物体的几何形状、材料性质及碰撞前运动学参数即可对问题进行求解，不需要引入过多的参数，更符合物理实际。然而与之相应的是过多的自由度带来了数值计算上的极低效率，并且物体大范围运动与小范围弹性振动之间的耦合也将引起严重的数值病态，这些将给大型复杂机械系统碰撞动力学分析带来了巨大困难。

在履带小型运输车液压系统中有许多精密偶件，若固体杂质阻尼小孔或零件缝隙中，将造成精密偶件拉伤、油道堵塞等，危及液压系统的安全运行。一般固体杂质液压系统的原因是由于液压油不洁；加油工具不洁；加油和维修、***不慎；液压元件脱屑等。可以从以下三个方面防止固体杂质履带运输车的系统：

履带小型运输车如何防止固体杂质进入系统 　　

1、履带运输车清洗时

　　清洗油必须使用与系统所用牌号相同的液压油，油温在45—80摄氏度之间，山地履带运输车，用大流量尽可能将系统中杂质带走。液压系统要反复清洗三次以上，每次清洗完后，趁油热时将其全部放出系统。清洗完毕再清洗滤清器、更换新滤芯后加注新油。

　　2、履带小型运输车加油时

　　液压油必须过滤加注，加油工具应保持清洁。不能为了提高加油速度而去掉履带小型运输车的油箱加油口处的过滤器。加油人员应使用干净的手套和工作服，以防固体杂质和纤维杂质掉入油中。

履带小型运输车如何防止固体杂质进入系统 　　

3、履带运输车***时

　　拆卸液压油箱加油盖、滤清器盖、检测孔、液压油管等部位时，要注意系统油道在暴露时要避开扬尘，拆卸部位要先彻底清洁后才能打开。如拆卸液压油箱加油盖时，要先除去油箱盖四周的泥土，拧箱盖后，清除残留在接合部位的杂物（不能用水冲洗以免水渗入油箱），确认清洁后才能打开油箱盖。如需使用擦拭材料和铁锤时，注意要选择不掉纤维杂质的擦拭材料和击打面附着橡胶的专用铁锤。

　　液压元件、液压胶管要认真清洗，用高压风吹干后组装。选用包装完好滤芯（内包装损坏，虽然滤芯完好，也可能不洁）。换油时同时清洗履带小型运输车滤清器，安装滤芯前应用擦拭材料认真清洁滤清器壳内底部污物。我们平时就要多注意对履带小型运输车液压系统的***和维护。

　　履带运输车采用履带行走，履带宽度可达1000ram，有***的附着力。根据使用条件的不同也分为农田运输、林业运输和其他运输。农田中使用的履带运输车履带宽度为200ram，平稳性和通过性能较高，可以在坡地、土地和砂石地面行走，可以越过沟壑和一定的障碍物，对地面的压强小，不会压实果园土壤，更有利于果树的生长(Mizsey and Newson 2001)。目前，在国内由于农业机械化的普及还在大力发展，并且广大生产者还没有充分意识到山地运输机械化技术广阔的应用前景，因此与本设计类似的产品都尚处于设计实验小范围应用阶段。而在日本，欧洲的一些发达***，相关的运输车产品已经比较成熟完善，并且已经形成了很大的生产力，在工作中***的完成了任务，为山地地区的运输能力的改善提供了良好的技术支持。现在，此类运输车正朝着轻型高强度，载重量更大，越野性能更好的方向发展，拥有着广阔的研究空间和发展前景。

履带运输车应迅速用到农业生产中

　　在我国，小型履带运输车，农业机械化比较落后，而且用于农业运输的车辆起步比较晚，虽然现在运输车发展比较成熟，但是相对国外的水平还是比较落后的。在***推进农业机械化的进程中，有很多企业都加入到生产农业机械的行业当中，由于市场监管力度不够，导致农业机械化市场鱼龙混杂，使的农业机械行业的整体水平都不高，农机的性能和质量都相对较差。就农用运输车市场而言，国产农用运输车品种单一，大都采用轮胎行走系统，以及通用的三轮汽车，低速货车大都采用类似的汽车底盘，只配用柴油发动机，工艺水平不高；也有个别企业用小四轮拖拉机改装成农用运输车。我国农用运输车发动机额定功率8．8"--41 kW，档位数4～6，车速80 km／h左右，空载质量900～2500 kg。国产农用运输车功能单一，几乎没有田间运输作业装置。另外，我国农用运输设备很少采用履带行走系统，大多是轮式行走系统，虽然也的企业生产履带类运输设备与底盘，但是应用和发展水平也不高，工艺性差。

履履带运输车应迅速用到农业生产中 　　从国际和国内农业运输车的发展情形看，我国的农用运输车仍旧未达到国际水平，发展相对国外较落后，技术也不够成熟，样式较少，仍有很长的路要走。此外，在国外，履带行走系统在农用运输设备上应用已很普遍，但是在我国应用履带行走系统的农用机械依然很少，发展很落后(胡亚玲2003)。在未来几年里，***制定出同国接轨的标准，将使得农用运输车得以规范，此外，应要促进履带运动系统在农用机械领域中广泛应用，加大用于田间作业的农用机械的研发与推广。

　　此外，在国外，履带行走系统在农用运输设备上应用己很普遍，但是在我国应用履带行走系统的农用机械依然很少，发展很落后。在未来几年里，***制定出同国际接轨的标准，将使得农用运输车得以规范，此外，应要促进履带运动系统在农用机械领域中广泛应用，加大用于田间作业的农用机械的研发与推广。

履带运输车应迅速用到农业生产中 　　当前，世界各国从事农业运输的车辆主要有四大类：农用汽车、农用运输车、用于田间搬运的农田机动运输车和运输型拖拉机。在国外，农用运输车发展相当成熟，农用运输车在国外大致有两种类型：一种是***式，即***型农用运输车；还有一种是拖拉机变型运输车。国外农用运输车发动机的额定功率15----120 kW，工程履带运输车，主变速箱的档位数为4～8，速度范围： 车速O．6"---6．9 km／h，车速成15～90 km／h，空载质量1000～5600 kg。较宽的功率和速度范围，可以满足各种农艺要求(Jung and K won 2006)。另外，国外农用运输车产品形式多样化，自走式农用运输车有二、三、四、五、六轮式及履带式。产品品种齐全，有水田型、山区型、果园型、饲料型以及畜牧产品型。