發(fā)布時間：2021-07-08 00:51

　　我國自然林區(qū)地形環(huán)境復雜,普通車輛難以進入林區(qū)作業(yè),林業(yè)機械化水平較低。林區(qū)地形主要是坡道、坑洼以及林區(qū)常見的樹樁等垂直障礙物較多的路面,其作業(yè)環(huán)境對林用車輛底盤的工作性能要求較高,而底盤行駛過程中所承受的來自車身內(nèi)外的各種載荷均作用于車架上,此外,車架還需要應對發(fā)動機等產(chǎn)生的振動以及行駛過程中路面?zhèn)鬟f給車架的外部激勵等,有必要通過有限元法分析車架靜態(tài)和動態(tài)性能并通過分析結(jié)果對車架做出改進,以改善車架及底盤整體性能。本文對原三自由度鉸接底盤前后車架及鉸接機構(gòu)分別進行了受力分析,模擬了車架各部分的實際載荷,并通過有限元法研究了車架各部分靜止時的剛度強度性能,結(jié)果顯示原后車架結(jié)構(gòu)靜力學性能無法滿足底盤的設計需求,且車架自身質(zhì)量過大�？紤]底盤的行駛條件,針對底盤通過性的需求設計了變幅輪腿結(jié)構(gòu)以提高底盤的越障性能,又針對其車架剛度強度需求重點對原底盤后車架結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化,并重點對改進后的后車架進行了靜力學工況分析及校核,對車架整體進行了模態(tài)分析及校核。通過對比表明:優(yōu)化后的車架減輕了自重,其靜力學性能明顯優(yōu)于原車架。另外,優(yōu)化后車架自身的振動避開了共振發(fā)生的頻率區(qū)間,表現(xiàn)出了良好的動力學性能。 

【文章來源】：北京林業(yè)大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２可分開式林用底盤??

?３國??１．駕駛室；２．承載裝置：３．橫梁??圖１－２可分開式林用底盤??Ｆｉｇ．?１?－２?Ｔｈｅ?ｓｅｐａｒａｂｌｅ?ｆｏｒｅｓｔｒｙ?ｃｈａｓｓｉｓ??在地形惡劣的自然林區(qū)作業(yè)，需要林用底盤有很強的通過性，一般越障能力??強的底盤在越障過程中主要依賴起升機構(gòu)等主動越障裝置。在主動越障過程中，??底盤由于重心的位置不斷變化，導致底盤越障穩(wěn)定性較差。為了解決此類問題，??美國的Ｍｏｓｔｅｒｍａｎ、ＦｏｐｐｅＪｏｈａｎｎｅｓ等人設計了一種重心可調(diào)式底盤，重心調(diào)節(jié)機??構(gòu)如圖１－３所示，包括工作裝置１、駕駛室２和配重機構(gòu)３。該底盤在越過障礙過??程中，通過配重裝置３調(diào)節(jié)整車重心保持在同一水平位置，保證越障過程中底盤??不發(fā)生傾斜和翻倒，這種設計主要的缺點在于調(diào)節(jié)配重裝置的操作比較復雜。采??用調(diào)節(jié)重心的方法保持底盤的穩(wěn)定性對林區(qū)裝備機械化也有一定的啟發(fā)。??１．工作裝置：２．駕駛室：３．配重裝置??圖１－３重心可調(diào)式林用底盤??Ｆｉｇ．?１－３?Ｔｈｅ?ｃｅｎｔｅｒ?ｏｆ?ｇｒａｖｉｔｙ?ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ?ｆｏｒｅｓｔｒｙ?ｃｈａｓｓｉｓ??１．２．２國內(nèi)林用底盤研宄現(xiàn)狀??我國自然林區(qū)地形比國外更加復雜

的主要障礙就是較大的樹樁及其他較高的垂直障礙物。北京林業(yè)大學劉晉浩教授、??鮑際平教授等針對林區(qū)樹樁等嚴重影響底盤通過和作業(yè)的垂直障礙物設計了一種??折疊履帶式底盤。該底盤結(jié)構(gòu)如圖１－４所示，１為底盤的主履帶，是底盤正常行駛??過程中附著于地面的主要行走系統(tǒng)；２為底盤的副履帶，主要作用是輔助底盤進行??越障；３為折疊液壓缸，連接于副履帶２和底盤主體車架之間。折疊液壓缸３通過??伸縮可以控制副履帶２的運動和鎖止，從而輔助主履帶抬升并越過障礙物。田間??地形較為松軟，履帶在田間有更好的地面附著力，所以一般履帶底盤更加適用于??田間作業(yè)。對于林區(qū)地形環(huán)境，該折疊式履帶底盤雖能越過較高的障礙，但林區(qū)??凹凸不平的地面并不適合履帶式底盤的行走和作業(yè)。??儀??１．主履帶；２．副履帶；３．折疊油缸??圖１－４折疊履帶式底盤??Ｆｉｇ．?１－４?Ｔｈｅ?ｃｒａｗｌｅｒ?ｔｙｐｅ?ｆｏｒｅｓｔｒｙ?ｃｈａｓｓｉｓ??林區(qū)底盤不僅要求有較好的越障性能和通過性能，還要考慮其靈活性以保證??設備靈活作業(yè)。一般車輛在道路行駛時靠前輪轉(zhuǎn)向橫拉桿實現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能，而在林??區(qū)如果也依賴前后輪轉(zhuǎn)向


本文編號：3270709