中山路灯车出租    中山阜沙镇路灯车出租,    中山阜沙镇路灯车出租公司   ♈ 虎在软地上易失足,   人在甜言里会摔跤   ♈   路灯车液压转向机构的柔性力学模型如何建立??       路灯车在复杂地形下运动时，需要持续的转向调整路灯车运动方向，寻求路灯车的最佳运动路径。路灯车采用液压转向机构进行转向，由于在液压转向系统中，液压油具有可压缩性、液压管路系统中含有空气、转向结构具有弹性变形等影响因素，这些因素使液压转向机构具有柔性，在转向阻力的作用下，会引起前后车体之间的转向角度发生变化，影响路灯车的越障运动的稳定性。路灯车的液压转向机构采用单个转向油缸进行转向，方向盘给出转动输入信号，使液压转向系统的转阀阀芯转动，液压泵输出的液压油进入计量马达带动马达转子旋转，马达排出的液压油经转阀流入转向油缸的相应腔室，推动活塞杆运动，再通过转向机构完成转向。根据路灯车的转向机构设计布局，在路灯车前后车体不发生转向时，转向液压缸不产生推力和拉力，前后车体的纵向轴线OD通过前后车体间的铰接点O，前车体与液压缸活塞杆的铰接点为，后车体与液压缸活塞杆的铰接点为，和O基本垂直，因为前车体的重量（35kg）相比后车体重量（95kg）很轻，所以当路灯车在运动转向时，为前车体转向，即前车体与液压缸活塞杆的铰接点绕铰接点O做圆周运动。当路灯车转向时，铰接点运动到点时，前后车体间的转向角度为，设O垂直于液压缸活塞杆'，O即为液压机构转动时的力臂，根据路灯车转向机构设计中各铰接点布局和转向几何关系可得：路灯车转向时的转向力矩为：pvLTPh  当转阀处于平衡位置时，0vx，忽略液压油缸的泄露，即0t，可变为：可得转向力矩为，即S为前后车体间转向角的函数，根据路灯车转向机构的设计参数，有0d=0.4m，0r=0.58m，0l=0.53m，0=66°， N点对应路灯车前后车体之间的最大转向角，当转向角角度小于5°时（M点），S与转向角的变化基本成线性关系可知0.053。路灯车在转向时可等价于一个扭矩弹簧，则路灯车转向时的等价转向刚度为：转向时的等效扭转刚度取决于有效体积弹性模量e。当考虑到液压油的可压缩性时，液压缸中的无杆腔或有杆腔的液压油会有弹性压缩，设液压油体积变化为V，则路灯车的等效转向刚度会发生变化，则此时路灯车的等效刚度可以表示：其中4vFetVKV，表示由转向机构柔性引起的等效刚度。液压缸和活塞之间存在摩擦力、液压缸有油压泄漏，因此可以采用等效阻尼R来模拟液压缸和活塞之间的摩擦力和油压泄漏，则路灯车的转向时转向机构的等效力学模型。

       路灯车转向时的轮胎力学模型路灯车在运动中，轮胎与地面地之间存在相互挤压变形，轮胎的受力比较复杂，SE对轮胎在运动中的受力描述。SE轮胎受力与力矩的描述车轮的侧偏角定义为：tn(/)yx   根据前节的路灯车的运动学模型，可求得路灯车的4个车轮的侧偏角为：其中，xv，yv，xv，yv，x3v，y3v，x4v，y4v分别为轮地接触点在本体坐标系下的速度。根据多刚体动力学中的速度变换关系，在建立路灯车运动动力学模型过程中，轮胎模型的精度需要和路灯车的建模精度相一致，目前已经发展了基于不同方法的轮胎受力模型，如线性轮胎模型、Fil轮胎模型、MO轮胎模型、Metz轮胎模型等。当路灯车越障时，运动速度很低，其路灯车转向过程属于低速转向，侧偏角很小，在路灯车结构设计中，正倾角=0，故翻转力矩xM=0，滚动阻力距yM可以忽略不计，则轮胎受力为牵引力xF，侧偏力yF，法向力zF和回正力矩zM。当侧偏角较小时，侧偏力和回正力矩与侧偏角成线性关系，其中，F为侧偏刚度，T为回正刚度，侧偏刚度和回正刚度受到很多因素影响，包括轮胎尺寸、类型、胎层数、帘线角、车轮宽度、轮胎胎面、轮胎载荷、充气压力等。

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             根据前文所述，路灯车在复杂地形下运动时，主要受地面对轮胎的作用力、重力、牵引力、转向机构产生的转向力矩等，具体受力。路灯车在转向越障运动时，设每个车轮在运动时的滚动摩擦系数相同，根据路灯车的受力示意图，车轮所受的滚动摩擦力xF和车轮的垂向支撑力zF有如下关系：车轮在本体坐标系下所受的沿y轴方向的侧向力yF包括轮胎转向时与侧偏角有关的侧偏力yF和路灯车沿y向的摩擦力fyF，所以侧向力yF可表示为：车轮在运动时，在本体坐标系下沿x轴方向的受力包括牵引力kiF、滚动摩擦力xiF（i,3,4）和重力沿x轴的分量，坐标变换可得：表示前后车体在本体坐标系下沿x轴方向的加速度，可以通过式3.5求得。在路灯车的越障运动中，前车体的左右车轮上的牵引力相等，后车体的左右车轮上的牵引力也相等，在对路灯车越障转向运动进行动力学分析时，把路灯车的前后车体简化为刚体，通过多刚体动力学方法得到路灯车在复杂地形下的动力学模型。路灯车在运动中，可以通过7个参数描述路灯车在任意时刻的位姿，因此在运动时可以选取广义坐标，其运动状态可由7个广义坐标和对应的广义速度确定，则系统的拉格朗日方程为：系统的动能。系统的势能包含两部分，一部分为重力势能，另一部分为路灯车转向机构柔性引起弹性势能，系统的耗散能主要来自转向机构中液压缸和活塞之间的摩擦力及油压泄漏，当虚位移x0，其它虚位移为0时，只有作用在前车体车轮上的力以及后车体车轮上的力做虚功，其余的力和力矩不做功。因此可以求得作用在前车体和后车体车轮上的力所做的虚功分别为：当虚位移y0，其它虚位移为0时，只有作用在前车体和后车体车轮上的力做虚功，其余力矩不做功，根据几何坐标变换，可得作用在前车体和后车体车轮上的力所做的虚功分别为：当虚位移0，其它虚位移为0时，只有作用在前车体和后车体车轮上的力做虚功，其余力矩不做功，根据几何坐标变换，可得作用在前车体和后车体车轮上的力所做的虚功分别为：当虚位移0，其它虚位移为0时，只有作用在前车体和后车体车轮上的力做虚功，其余力矩不做功，根据几何坐标变换，可得作用在前车体和后车体车轮上的力所做的虚功分别为，其它虚位移为0时，后车体轮地接触点的y轴方向和z轴方向没有虚位移，其虚功为，其余作用力和力矩均产生虚功，根据几何坐标变换，可得作用在前车体和后车体车轮上的力所做的虚功分别为：当虚位移0，其它虚位移为0时，根据定义，后车体轮地接触点没有虚位移，虚功为0，其余作用力产生虚功，根据几何坐标变换，可得作用在前车体和后车体车轮上的力所做的虚功为：当虚位移0，其它虚位移为0时，根据定义，前车体在本体坐标系下沿y轴方向的力、前车体回正力矩、转向力矩存在虚位移，根据几何坐标变换，可得作用力所做的虚功为：通过对路灯车越障运动时的受力分析可知，路灯车在转向越障运动时作用在车体上的约束力和主动力共有个，可以得到4个关于约束力和主动力的方程，，即路灯车的拉格朗日方程，可得7个关于约束力和主动力的方程，总共可得到个关于约束力和主动力的方程，因此可以对路灯车的越障运动时的动力学方程进行求解。路灯车以及类似结构的移动机械在复杂地形下作业才能发挥其结构的巨大优势；而在复杂地形下作业时，由于车体被动适应地形，轮地接触点已经不在同一个平面上，此时普通路灯车中轮地接触点在同一平面内的受力分析方法已经不适用于复杂地形下路灯车的受力分析，因此需要建立更为准确的模型来描述路灯车在复杂地形下的受力情况。

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