全履帶運(yùn)輸車品牌企業(yè)「在線咨詢」

蘋果采摘全履帶運(yùn)輸車設(shè)計(jì)

　1　方案設(shè)計(jì)

　　當(dāng)運(yùn)輸車遇到路面泥濘、濕滑和復(fù)雜不易通過時(shí)，通過遙控輪子內(nèi)的電機(jī)絲杠傳動(dòng)，推動(dòng)連桿使內(nèi)輪伸出，彈性履帶發(fā)生形變使之變成履帶式，車輪與地面接觸面積增大，車對(duì)地面壓強(qiáng)變小，以此來克服惡劣路面。當(dāng)路面良好時(shí)，輔助電機(jī)絲杠帶動(dòng)輔助支架收縮，使輔助輪藏匿于車輪里，彈性履帶收縮包在主動(dòng)輪上，此時(shí)車輪變成普通圓形車輪，靈活、快捷，能高速行駛。能夠查看發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油是不是增加來判別是不是是冷卻液進(jìn)入氣缸，確認(rèn)冷卻液進(jìn)入后需對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行查看修理，替換損壞的缸套或是缸墊。前輪作為主動(dòng)輪使用一體式輪胎履帶輪，將一體式全履帶運(yùn)輸車后輪換成萬向輪與三腳輪結(jié)合，通過實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不影響運(yùn)輸車對(duì)復(fù)雜道路的適應(yīng)性而且增強(qiáng)其靈活性，可應(yīng)對(duì)類似樓梯狀的山路。另外，運(yùn)輸車在貨物運(yùn)輸時(shí)，難免會(huì)遇到短距離大件貨物搬運(yùn)，所以又增加叉車裝置，提高運(yùn)輸效率，減輕工作人員負(fù)擔(dān)。通過綜合分析與整車實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)方案更加合理 。

蘋果采摘履帶運(yùn)輸車設(shè)計(jì) 　

　2　參數(shù)計(jì)算

　　1）　輪胎全履帶運(yùn)輸車構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算

　　輔助輪推出機(jī)構(gòu)固定在兩個(gè)支撐盤之間，輔助輪推出機(jī)構(gòu)由輔助輪、輔助支架、銷軸、螺母、絲桿和輔助電機(jī)連接構(gòu)成，輔助電機(jī)固定在支撐盤上，輔助電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絲桿旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)螺母直線移動(dòng)，螺母與輔助支撐架銷軸連接，通過輔助電機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)輔助輪收縮功能。整個(gè)爬坡過程中，在運(yùn)動(dòng)到第25秒時(shí)，履帶板6開始進(jìn)入與驅(qū)動(dòng)輪輪齒的嚙合過程，隨著嚙合過程的進(jìn)行，嚙合力逐漸增大，達(dá)到2500kN，之后逐漸退出嚙合過程，整個(gè)嚙合過程持續(xù)10S的時(shí)間。當(dāng)運(yùn)輸車需要高速行進(jìn)或路面情況較好時(shí)，采用普通輪式前進(jìn)，此時(shí)兩個(gè)主動(dòng)輪支撐履帶，使輪子保持圓形狀態(tài)，是普通輪子狀態(tài)，能快速、靈活行駛。當(dāng)遇到雨雪、泥濘、顛簸的復(fù)雜路況時(shí)，通話遙控使輔助電機(jī)絲杠傳動(dòng)帶動(dòng)輔助支撐架，輔助輪伸出，頂住彈性履帶發(fā)生變形，車輪變成履帶式，可輕松通過復(fù)雜路面。此輪胎履帶轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)把普通輪子與履帶相結(jié)合，采用一體式，把輪式與履帶的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合，使其適應(yīng)各種環(huán)境。

　　2）　動(dòng)力傳遞設(shè)計(jì)及計(jì)算

　　運(yùn)輸車動(dòng)力設(shè)計(jì)要求不僅要保證車的機(jī)動(dòng)性和靈活性，使輪子圓輪與履之間能夠轉(zhuǎn)換。采用鉸接轉(zhuǎn)向方式，車輛合成的前進(jìn)推力大小不會(huì)發(fā)生變化，但是車輛以滑移轉(zhuǎn)向方式轉(zhuǎn)向時(shí)合成前進(jìn)推力會(huì)減小，所以采用鉸接式轉(zhuǎn)向可以使車輛獲得更好的機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)向性能。對(duì)變形輪子的動(dòng)力傳遞問題，由于在同一條中心線上有三個(gè)傳動(dòng)軸，三個(gè)軸所傳遞的動(dòng)力原件不同，無法使用一個(gè)軸實(shí)現(xiàn)。也就是主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)而支撐機(jī)構(gòu)不動(dòng)。運(yùn)用“嵌套原理”，使用空心軸，三軸同心結(jié)構(gòu)，三個(gè)軸可以分別傳遞動(dòng)力，解決了車輪的動(dòng)力傳輸問題。

　　動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的心軸軸承支架、中軸支架和外軸軸承支架固定在車底盤上，心軸上安裝有心軸齒輪，心軸通過軸承安裝在軸承支架中，心軸通過軸承安裝中軸，心軸的端部通過聯(lián)軸器及銷釘安裝外主動(dòng)輪，中軸的端部安裝有支撐盤，支撐盤通過螺栓連接法蘭。全履帶運(yùn)輸車多體系統(tǒng)碰撞動(dòng)力學(xué)發(fā)展對(duì)碰撞問題的研究除了結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)以外，有限元方法作為一種有效的工程數(shù)值分析方法正在得到廣泛的應(yīng)用。中軸通過軸承安裝外軸，外軸上安裝有外軸齒輪，外軸的法蘭端部通過螺栓連接內(nèi)主動(dòng)輪，三個(gè)軸同心彼此保持平行，而且只用一組支架固定，可以減少摩擦即減少能量損失。驅(qū)動(dòng)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速箱的輸入連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速箱的輸出驅(qū)動(dòng)齒輪與外軸齒輪嚙合，齒輪軸上安裝有小齒輪、第二小齒輪，小齒輪與外軸齒輪嚙合傳動(dòng)，心軸齒輪與第二小齒輪嚙合傳動(dòng)。另外輔助電機(jī)的電源線從空心軸里通過，與車體控制系統(tǒng)連接 。

   3　結(jié)構(gòu)及控制設(shè)計(jì)

　　1）　彈性履帶的設(shè)計(jì)

　　本車的履帶不僅要有普通履帶的剛性，而且還要具有彈性，能夠收縮變形。用手指壓下皮帶的中部，下?lián)隙葢?yīng)在11-13mm為正常，太大會(huì)導(dǎo)致水溫過高，太小則會(huì)對(duì)水泵軸承、發(fā)電機(jī)軸承形成危害。所以設(shè)計(jì)的履帶外層用能伸縮的橡膠，里層是松緊帶捆上有較高強(qiáng)度的鋼條，黑色的是輔助輪軌跡帶，軌跡帶卡在輔助輪槽內(nèi)，防止掉帶。此彈性履帶能在輔助輪的支撐下發(fā)生彈性形變，且具有一定的強(qiáng)度，能夠支撐整車及貨物的重量。

　　2）后輪的設(shè)計(jì)

　　為了方便越障，選擇三角輪，不僅越障能力好，而且設(shè)計(jì)得當(dāng)可以實(shí)現(xiàn)爬樓梯，但是在轉(zhuǎn)彎時(shí)不方便。1方案設(shè)計(jì)當(dāng)運(yùn)輸車遇到路面泥濘、濕滑和復(fù)雜不易通過時(shí)，通過遙控輪子內(nèi)的電機(jī)絲杠傳動(dòng)，推動(dòng)連桿使內(nèi)輪伸出，彈性履帶發(fā)生形變使之變成履帶式，車輪與地面接觸面積增大，車對(duì)地面壓強(qiáng)變小，以此來克服惡劣路面。為了方便轉(zhuǎn)彎，把后輪采用小型萬向輪，其靈活旋轉(zhuǎn)效果可以增大整車的靈活性，但是帶來的問題就是越障性能不好，為了中和雙方的優(yōu)點(diǎn)，將三角輪和萬向輪均安裝在后輪的位置，萬向輪放在車底板中軸線與三角輪軸線的交點(diǎn)處，遇到障礙時(shí)則三角輪先與障礙物接觸，平坦路面萬向輪與地面接觸，所以三角輪與萬向輪不產(chǎn)生干涉。當(dāng)需要轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，萬向輪發(fā)揮作用，可以實(shí)現(xiàn)靈活轉(zhuǎn)彎，當(dāng)需要越障或爬樓梯時(shí)，采用三角輪工作的方式增強(qiáng)越障能力，將兩者優(yōu)點(diǎn)充分融合。

　　3）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　電路線路控制部分，主要由單片機(jī)STC12C5A60S2、專用驅(qū)動(dòng)集成電路 L298N、2262-M4 無線遙控模塊、8 路繼電器模塊和 LED 指 示 燈 模 塊 構(gòu) 成。 單 片 機(jī)STC12C5A60S2 作為控制中心處理器，負(fù)責(zé)處理各種信息；驅(qū)動(dòng)集成電路 L298N 負(fù)責(zé)控制輔助電機(jī)的正反轉(zhuǎn)；2262-M4 無線遙控模塊負(fù)責(zé)人工遙控信息的接受；8路繼電器模塊負(fù)責(zé)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率高，電流大，驅(qū)動(dòng)集成電路 L298N 無法使用，故選擇繼電器來控制；LED 指示燈模塊負(fù)責(zé)顯示信號(hào)處理情況，直觀反映控制系統(tǒng)工作狀態(tài)。Dubowsky采用線性粘性阻尼和彈簧接觸力來處理碰撞問題，該模型在數(shù)學(xué)處理上比較方便，但是存在一定缺陷：開始接觸時(shí)(變形為零)，函數(shù)值不為零。

蘋果采摘全履帶運(yùn)輸車計(jì)輪胎和履帶轉(zhuǎn)換運(yùn)輸車，在雨雪泥濘、崎嶇顛簸的道路上輪子變成履帶式，輕松越過各種復(fù)雜路面；在平坦道路上變成普通圓形車輪，能高速、靈活行駛。應(yīng)用于山區(qū)或道路不好的鄉(xiāng)下的貨物運(yùn)輸?？梢詭椭爝f公司提率，降低成本，節(jié)省快遞員人力。此運(yùn)輸車上的一體式輪胎履帶轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)與輪椅相結(jié)合，能夠做出上下樓梯的輪椅；支撐輪被安裝在與車體縱向平面內(nèi)的垂線成適當(dāng)角度的軸上，在軸的運(yùn)動(dòng)下使得支撐輪下部產(chǎn)生位移以形成曲軌。也可以用于助力車等。只要稍加改裝可適應(yīng)于多種環(huán)境。所以此作品極具有推廣價(jià)值。

全履帶運(yùn)輸車的發(fā)動(dòng)機(jī)特性

　　現(xiàn)代全履帶運(yùn)輸車發(fā)動(dòng)機(jī)多采用柴油機(jī),其主要原因是:柴油機(jī)的壓縮比高,做功行程的氣體膨脹比較充分,能量利用率高,燃油消耗率比汽油機(jī)一般低;由于柴油機(jī)的燃油消耗率低以及柴油密度大,在相同容積油箱的情況下,履帶運(yùn)輸車采用柴油機(jī)的行程里程為采用汽油機(jī)的倍;柴油不易蒸發(fā)、著火點(diǎn)高,不易發(fā)生火災(zāi),易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸,可以減少履帶運(yùn)輸車的火災(zāi)危險(xiǎn)性;柴油機(jī)易于改裝成多種燃料發(fā)動(dòng)機(jī);柴油機(jī)易于采用增壓技術(shù)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的單位體積功率,降低發(fā)動(dòng)機(jī)的比質(zhì)量和燃油消耗率,從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的緊湊性和燃油經(jīng)濟(jì)性。圖所示在側(cè)三支點(diǎn)三履帶運(yùn)輸車行走裝置中，轉(zhuǎn)向牽引電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)，減速機(jī)的輸出軸驅(qū)動(dòng)螺旋式牽引絲杠，通過牽引臂牽拉點(diǎn)的前后運(yùn)動(dòng)來偏轉(zhuǎn)履帶運(yùn)輸車。

履帶運(yùn)輸車的發(fā)動(dòng)機(jī)特性 　　近年來履帶運(yùn)輸車柴油機(jī)性能有了很大提高,提高功率主要靠增加平均有效壓力,具體措施包括采用渦輪增壓技術(shù)、中冷技術(shù)、電子控制、超高增壓、低散熱等新技術(shù)。通過提高增壓度和采用中冷技術(shù),使結(jié)構(gòu)更加緊湊,油耗進(jìn)一步降低。履帶運(yùn)輸車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。由于履帶運(yùn)輸車經(jīng)常在惡劣環(huán)境下行駛,對(duì)動(dòng)力裝置輔助系統(tǒng)的功能、性能提出了特殊的要求。（２）由于橡膠履帶在水泥路上行駛時(shí)，水泥路面對(duì)其磨損較小，所Ｗ在短途運(yùn)輸時(shí)不再需要?？诘倪\(yùn)輸工具。

履帶運(yùn)輸車的發(fā)動(dòng)機(jī)特性

　　全履帶運(yùn)輸車在不同的路面行駛時(shí),造成柴油機(jī)的負(fù)荷阻力矩在很大的范圍內(nèi)變化。為了保持柴油機(jī)正常工作,并且穩(wěn)定柴油機(jī)的穩(wěn)定工作轉(zhuǎn)速和限制柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速,履帶運(yùn)輸車的發(fā)動(dòng)機(jī)采用全程調(diào)速的風(fēng)冷式渦輪增壓柴油機(jī),其模型包括標(biāo)定功率速度特性和部分速度特性模型。調(diào)速器的采用可以改進(jìn)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)矩曲線,盡管發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)其輸出轉(zhuǎn)矩可以在很大的范圍內(nèi)變化,但其轉(zhuǎn)速變化很小,因此保證了發(fā)動(dòng)機(jī)在穩(wěn)定的狀態(tài)下工作,以適應(yīng)行駛阻力的急劇變化。Stronge于1990年提出了以吸收和釋放的應(yīng)變能之比來定義恢復(fù)系數(shù)。

　　柴油機(jī)的外特性代表車輛柴油機(jī)在使用中允許達(dá)到的性能,直接關(guān)系到車輛的動(dòng)力性能。柴油機(jī)部分特性曲線的有效功率、有效扭矩、小時(shí)燃油消耗的變化趨勢(shì)與外特性曲線相類似,但均小于外特性的值。柴油機(jī)理論上是一個(gè)非線性不確定系統(tǒng),其數(shù)學(xué)模型是非線性的。雖然非線性的數(shù)學(xué)模型可以準(zhǔn)確描述柴油機(jī)的工作特性,但是它不便使用,所以在實(shí)際應(yīng)用時(shí)常常采用準(zhǔn)線性模型代替非線性模型。另外全履帶運(yùn)輸車在正常行駛過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)一般是相對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng),也就是說發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)不是太大。自動(dòng)換擋的基本原則是動(dòng)力性或燃油經(jīng)濟(jì)性,既具有選擇的時(shí)機(jī)、方位和進(jìn)退自如的機(jī)動(dòng)優(yōu)勢(shì),又可滿足平直路面上行駛時(shí)的行程要求。

工程全履帶運(yùn)輸車的野外使用情況

　　在勘探區(qū)近一年的使用過程中,工程全履帶運(yùn)輸車完成了十余個(gè)地形復(fù)雜鉆孔的設(shè)備器具搬遷運(yùn)輸任務(wù)。施工使用表明,工程履帶運(yùn)輸車性能穩(wěn)定,驅(qū)動(dòng)、運(yùn)輸能力強(qiáng),操作、維修方便,對(duì)天氣、路況的適應(yīng)性強(qiáng),豐富了搬遷運(yùn)輸手段,較好地滿足了山區(qū)鉆探施工需要,提高了搬遷效率。這種機(jī)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，在氣候適宜地區(qū)同樣也可采用液壓油缸進(jìn)行牽引轉(zhuǎn)向。

　　工程履帶運(yùn)輸車使用中的不足

　　(1)雖然工程全履帶運(yùn)輸車廠家技術(shù)部門進(jìn)行了整車傾覆校核和爬坡能力校核驗(yàn)算,但整車在裝載運(yùn)輸3t多的鉆機(jī)時(shí),在運(yùn)輸過程中履帶板穿銷磨損較快,需要經(jīng)常檢查更換。

　　(2)雖然在設(shè)計(jì)時(shí)考慮了所裝載運(yùn)輸設(shè)備的固定問題,但解決得不太理想。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)為固定鉆機(jī),工程全履帶運(yùn)輸車外形圖臨時(shí)在車廂內(nèi)側(cè)焊接了繩鉤,影響了車廂地板的平整程度。

　　(3)受車廂底板結(jié)構(gòu)的限制,車輛底盤檢查維修不太方便。

　　(4)沒有自帶起重裝置,裝卸效率低,影響施工效率。

全履帶運(yùn)輸車橡膠履帶底盤的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域

全履帶運(yùn)輸車橡膠履帶底盤本身就會(huì)占據(jù)很大的面積，車輪的寬度、厚度、重量，都不是一般底盤可以比擬，對(duì)地面的壓力很大，相應(yīng)的與地面的摩擦力也很強(qiáng)，可以提供強(qiáng)大驅(qū)使動(dòng)力。

全履帶運(yùn)輸車工作原理基本是這樣的：橡膠履帶底盤在車輪的外表面環(huán)繞循環(huán)履帶，使得車輪不用直接與地面接觸，較好的保護(hù)車輪保障。是循環(huán)履帶直接與地面接觸摩擦，在啟動(dòng)之后，通過驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)履帶，當(dāng)車輪在履帶上按照驅(qū)使方向滾動(dòng)時(shí)，履帶就會(huì)先一步撲在地面上，從而車子就能正常行駛。同時(shí)，為保證履帶運(yùn)輸車行走裝置動(dòng)力配置合理，工作可靠，多履帶運(yùn)輸車行走裝置在坡道行駛時(shí)通常不轉(zhuǎn)向，因此在計(jì)算履帶運(yùn)輸車驅(qū)動(dòng)功率時(shí)一般僅分別考慮坡道行駛和平路轉(zhuǎn)向兩種工況。

全履帶運(yùn)輸車橡膠履帶底盤所采用的設(shè)計(jì)方法其實(shí)就是在模仿坦克，就是在底盤的兩側(cè)設(shè)置一對(duì)可以驅(qū)動(dòng)的雙履帶，每個(gè)履帶機(jī)構(gòu)上都獨(dú)立安裝一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，使得每個(gè)部位都緊密相連，在驅(qū)動(dòng)時(shí)共同帶動(dòng)車輪向前移動(dòng)。

全履帶運(yùn)輸車履帶底盤在應(yīng)用領(lǐng)域并沒有十分廣泛，針對(duì)的就是一些場(chǎng)合，比如說在國(guó)家有什么重要的儀式上，就會(huì)有很多的人民子弟兵開著坦克車給展示軍事力量。這種在前進(jìn)的時(shí)候不會(huì)發(fā)生哄哄的響聲，對(duì)地面產(chǎn)生的振動(dòng)也很小，里面的座椅是十分舒服的那種。除了軍事外，在大型機(jī)器行業(yè)也是十分流行，比如說伺服壓裝機(jī)就是需要這樣的履帶底盤，在作用上也沒差別。自適應(yīng)控制是指系統(tǒng)在工作過程中能不斷地檢測(cè)系統(tǒng)參數(shù)或運(yùn)行指標(biāo),根據(jù)參數(shù)的變化或運(yùn)行指標(biāo)的變化,改變控制參數(shù)或改變控制作用,使系統(tǒng)運(yùn)行于工作狀態(tài)。