鉸接輪式裝載機側(cè)向失穩(wěn)機理及預(yù)測指標(biāo)研究.pdf

1、鉸接輪式裝載機具有變結(jié)構(gòu)、變載荷和質(zhì)心位置隨機變動等特點，常在非結(jié)構(gòu)復(fù)雜環(huán)境下作業(yè)，極易發(fā)生側(cè)翻失穩(wěn)事故。對車輛進行失穩(wěn)主動安全控制是防止側(cè)翻事故發(fā)生最直接有效的方法，而對側(cè)向失穩(wěn)狀態(tài)進行預(yù)測是實現(xiàn)主動安全控制的前提和關(guān)鍵。本文針對鉸接輪式裝載機側(cè)向失穩(wěn)機理及預(yù)測指標(biāo)進行研究，以解決對鉸接輪式裝載機失穩(wěn)狀態(tài)進行準(zhǔn)確判斷的關(guān)鍵問題，并探索可靠的實時檢測方法。主要完成了以下工作:
　　(1)提出了能夠綜合表征輪式裝載機側(cè)傾穩(wěn)定性的失穩(wěn)

2、預(yù)測指標(biāo)。在充分考慮輪式裝載機特殊結(jié)構(gòu)及其特殊的側(cè)傾翻過程的前提下，提出以穩(wěn)定面與合力向量的夾角作為綜合表征輪式裝載機側(cè)向穩(wěn)定性的失穩(wěn)預(yù)測指標(biāo)，將這個指標(biāo)命名為“穩(wěn)態(tài)余量角”，并給出了計算“穩(wěn)態(tài)余量角”的方法。
　　(2)通過理論分析和虛擬樣機仿真實驗驗證失穩(wěn)預(yù)測指標(biāo)。采用虛擬樣機仿真實驗方法和基于“穩(wěn)態(tài)余量角”的數(shù)值求解方法來分析輪式裝載機在靜態(tài)和動態(tài)情況下的側(cè)向穩(wěn)定性，然后通過仿真實驗結(jié)果與數(shù)值求解結(jié)果的對比，從理論上驗證了“

3、穩(wěn)態(tài)余量角”方法的可行性。
　　(3)研究失穩(wěn)預(yù)測指標(biāo)的在線測量和檢測方法。提出了一種用四個姿態(tài)航向參考系統(tǒng)來測量鉸接輪式裝載機的“穩(wěn)態(tài)余量角”的方法，該方法具有實時性好、安裝簡便、測量參數(shù)少等優(yōu)點。
　　(4)構(gòu)建比例模型樣機并進行失穩(wěn)預(yù)測指標(biāo)的實際測試分析和驗證。參照某典型型號輪式裝載機，搭建了一套1:5尺寸的模型樣機，該模型樣機完全具備了鉸接轉(zhuǎn)向、擺動式后驅(qū)動橋、動臂以及無懸架連接等關(guān)鍵特征，然后用該模型樣機進行了側(cè)傾

4、翻試驗，通過試驗數(shù)據(jù)的分析證明了所建立的在線測量系統(tǒng)測量得到的“穩(wěn)態(tài)余量角”能夠準(zhǔn)確地表征模型樣機在靜態(tài)和動態(tài)情況下的側(cè)向穩(wěn)定性，解決了鉸接輪式裝載機失穩(wěn)狀態(tài)進行準(zhǔn)確判斷的關(guān)鍵問題。
　　綜上所述，本文提出了能夠綜合表征輪式裝載機側(cè)向穩(wěn)定性的失穩(wěn)預(yù)測指標(biāo)，并建立了該指標(biāo)的實時測量系統(tǒng)，為實現(xiàn)輪式裝載機側(cè)、傾翻主動安全控制奠定了基礎(chǔ)，同時也為其他具有變結(jié)構(gòu)、變載荷和質(zhì)心位置隨機變動等特點的車輛的側(cè)傾翻翻動態(tài)預(yù)測提供新的研究思路和方法