[發明專利]一種履帶式車輛轉向性能的測試方法

在審

• 申請號: 202110635094.X
• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113432893A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 樊蓓蓓;廖乃星
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01M17/06
• 分類號: G01M17/06
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

本發明涉及一種履帶式車輛轉向性能的測試方法，所述方法利用數據系統采集車輛運動信號后處理獲得車輛轉向性能參數，包括以下操作步驟：輸入車輛操作信號；利用所述數據采集系統對信號進行采集；獲得車輛轉向性能參數。本發明為履帶車輛的結構設計、論證與改進提供了有效手段。本發明通過試驗驗證有效，能夠利用不同方式獲得車輛轉向運動學和動力參數；本發明通過試驗結果和理論計算結果對比，驗證轉向模型的適用性。

技術領域

本發明涉及一種履帶式車輛轉向性能的測試方法

背景技術

近年來，履帶式車輛在軍事、農業以及采礦等領域發揮著重要作用。履帶車輛轉向性能作為決定車輛機動性的重要因素之一，在轉向過程中，兩側履帶與地面之間作用有較大牽引力和制動力，轉向機構承受的轉向功率是直線行駛的1.6-3.2倍。

目前中國學術界關于履帶車輛轉向的研究大多是在履帶-地面附著力矩理論基礎上的延伸。程軍偉在《履帶車輛轉向分析》一文中通過對履帶與地面相互作用的分析，討論履帶車輛平穩轉向的實際過程，導出了履帶牽引力、制動力、轉向阻力矩、轉向半徑等表達式，采用迭代法求解數值，并與傳動轉向理論的相關結果進行定量比較。田洪杰在分析履帶車輛轉向速度的基礎上，引入打滑速度，利用履帶車輛的轉向原理確定車輛上任意點的打滑速度方向。在履帶車輛質心位置與幾何中心重合、不重合兩種情況下，推導了履帶車輛穩定轉向條件下的牽引力、轉向半徑及打滑速度等的解析式。

JYWong在《Ageneral theory for skid steering of tracked vehicles onfirmground》中提出了一種基于履帶-地面接觸的剪切應力-剪切位移關系的在堅實路面上基于穩態條件下履帶車輛滑移的轉向理論。通過該理論，預測內、外履帶主動輪的驅動力矩隨著轉向半徑的變化與已有的實驗數據基本一致，并可以定量地定義用于傳統理論中計算履帶車輛轉向阻力矩的橫向摩擦力系數作為轉向半徑的函數。Tran Dang Thai在《Numerical analysis to predict turning characteristics of rigid suspensiontracked vehicle》中對剛性懸掛的履帶車輛在軟地形上的轉向特性進行了數值分析，以轉向比為1.6的履帶車輛模型在松軟沙土地上進行轉向試驗來驗證數值分析結果，通過實測值與計算值的比較，數值分析可以在15％的誤差范圍內預測履帶車輛的下沉量、滑轉率及轉彎半徑。

履帶式車輛在轉向運動性能同直線行駛相比，既有相同點也存在差異，因此需要對履帶式車輛轉向過程進行更深入的研究分析。以履帶式車輛的轉向過程作為研究對象，提出一種履帶式車輛轉向性能的測試方法，應用于實際試驗中，對于評價履帶式車輛轉向性能及其實際轉向參數與理論分析結果的對比具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于針對已有技術的不足，提供一種履帶式車輛轉向性能的測試方法，對履帶車輛的結構設計、論證與改進提供了有效手段。

為實現上述目的，本發明采用以下方案：

一種履帶式車輛轉向性能的測試方法，所述方法利用數據采集系統采集車輛運動信號后處理獲得車輛轉向性能參數，所述方法包括以下操作步驟：

(1)輸入車輛操作信號；

(2)利用所述數據采集系統對信號進行采集；

(3)獲取車輛轉向性能參數。

優選地，在所述步驟(1)中，車輛操作信號為駕駛人員的操作狀態，包括加速、制動和方向盤轉角。

進一步優選地，所述方向盤轉角采用角位移傳感器測量；將傳感器固定在方向盤上，所采集數據和存儲單元固定在車體內。

進一步優選地，所述加速和制動通過油門踏板和制動踏板實現；利用位移式傳感器測量油門踏板開度和制動踏板開度；所述傳感器固定在相關踏板上，所采集數據和存儲單元固定在車體內。