轻载荷条件下轻型车辆车轮牵引通过性模型的建立与验证

• Published in: 农业工程学报 Vol. 31; no. 12; pp. 64 - 70
• Main Author: 黄晗 李建桥 吴宝广 张广权 薛龙 王颖
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 吉林大学工程仿生教育部重点实验室,长春,130025%吉林大学工程仿生教育部重点实验室，长春 130025 2015; 装甲兵技术学院基础部，长春 130117; 华东交通大学机电工程学院，南昌 330045%吉林大学工程仿生教育部重点实验室，长春 130025
• Subjects: 模型; 模拟月壤; 沉陷; 牵引通过性; 车轮; 车辆; 轻载荷; models; wheels; 沉陷; 模拟月壤; light load; 模型; vehicles; tractive trafficability; 车辆; 牵引通过性; sinkage; 车轮; 轻载荷; simulant regolith
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2015.12.009

为研究轻型地面车辆松软地面通过性能,针对轻载荷条件建立车轮牵引通过性预测模型,该文采用轮上载荷为30~90 N的轻载荷条件,以轮上载荷和轮径度为试验因素,车轮沉陷、挂钩牵引力和牵引效率为试验指标,开展滑转条件下轮壤相互作用试验研究。分析了试验因素对车轮牵引通过性的影响规律,发现载荷因素对试验指标的影响最为显著,显著性检验的置信度达90%。沉陷随着轮径的减小以及轮上载荷和滑转率的增加,车轮沉陷均呈现增加趋势,平均相对增加率分别为14.3%、36.9%和77.4%。挂钩牵引力随着载荷、滑转率和轮径的增加平均提高了约263%、295%和29.71%,牵引效率最大值均值为0.23,对应的滑转率为26.86%。基于传统沉陷模型和轮壤接触应力分布线性化公式,结合车轮土槽试验结果,建立了适合滑转条件的沉陷模型,模型计算值与试验值残差低于3.6 mm,平均相对误差小于6.4%,结果表明该模型能准确预测轻载荷条件下车轮沉陷。该研究为轻型车辆研制、轻载荷条件下车轮牵引通过性评估提供了参考。