铰接轮式装载机的横向动力学建模分析

作者：王顺桀; 刘前结; 李晨阳; 叶军君; 祝青园^*

来源：机电工程, 2021, 38(12): 1529-1537.

• 铰接轮式装载机
• 横向稳定性
• 运动学模型
• 动力学模型

铰接轮式装载机存在变结构、变质心与变载荷等强非线性问题,为此,以典型的铰接轮式装载机为例,在考虑其液压转向系统与稳定性约束的基础上,对其横向动力学建模进行了分析研究。首先,分析了装载机液压转向系统的工作原理,然后通过铰接轮式装载机坐标系和全局坐标系的转换,建立了车辆前后车体运动学模型;进一步结合简化的轮胎模型,推导出了在斜坡倾角下的铰接装载机动力学模型,并在动力学特点下,分析了铰接轮式装载机动力学模型的约束条件;最后,在搭建的1∶4比例样机上进行了铰接轮式装载机侧翻约束实验和曲线行驶实验,并对实验数据进行了对比分析。研究结果表明:装载机液压转向系统的转向角、横向加速度、行驶曲率、行驶轨迹均方根误差分别为1.71°、0.89 m/s2、0.05 m-1、0.13 m,该横向动力学模型能够对铰接轮式装载机的真实横向动力学特性进行仿真,可准确描述非结构环境行驶过程中,铰接轮式工程车辆的动力学变化特性。

• 单位
  厦门大学