寶鋼自制140t框架車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分析及運動模擬驗證

1、寶鋼自制140t框架車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分析及運動模擬驗證桶架車因其紡構(gòu)*鶴、承載能力大、轉(zhuǎn)彎半衿小、機動靈活的詩點，廣迂用于大型鑰鐵位業(yè)fljIX內(nèi)運輸熱軋帶銅、銅曾、梭妊畔產(chǎn)品屈特種董型運輸車寶鋼由建廠初崗生產(chǎn)川梅架車均為國畀中i£按大運輸能力1401（生頭F邑成）部分桶架牟經(jīng)過驕業(yè)斶覽佔込祁，C按近鍥用奇侖隨若生產(chǎn)規(guī)模的擴大哦鋼對矗絮牟的運輸哥求也增大,近兒年開婀制柜絮牛一寶鋼國嚴化后的140t框醍車性能達醐就部分指標超過堆口車的水f+疋分桁探討誨護饕豐的轉(zhuǎn)向換為設(shè)計撮供儂據(jù)曲丁媲藁車引進周期長.靜用大.I140I框架車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分析1.1轉(zhuǎn)向蔡統(tǒng)結(jié)構(gòu)】和1枷架勺那少氏用E.寬”口乍你屮心

2、線兩側(cè)即牛休前后各有3橋（對）轉(zhuǎn)向車輪且前后轉(zhuǎn)向車輪按車體屮心線對稱布置因而牟體在糕阿時車輪回轉(zhuǎn)中心在車體中心緘2車體屮心域兩倒車輪在匸作時星剌職譏代在此取中心找側(cè)車輪及轉(zhuǎn)向機購進存分析*轉(zhuǎn)向系統(tǒng)菇構(gòu)如閨】所示.轉(zhuǎn)向嫌舞：¥»T的轉(zhuǎn)向蚪繪扳I-.：袖需lM動繞同定軸屁轉(zhuǎn)辻接蝴蛛板仃砒轉(zhuǎn)支架的短拉桿2帶動第一橋放轉(zhuǎn)支架5旋轉(zhuǎn).轉(zhuǎn)向長拉桿3和4再分別帶動第二橋.第三橋的旋轉(zhuǎn)支架旋轉(zhuǎn).旗轉(zhuǎn)支架繞花架上固定軸旋轉(zhuǎn).車輪安裝在険轉(zhuǎn)支架下部車輪中心與囲定軸中心統(tǒng)有少址備心由丁依心絞小可忽略不計設(shè)定車輪中心與旋轉(zhuǎn)固定軸屮心線SO-mIi4ot銖)轉(zhuǎn)向蜿線卜事.INreringof14()

3、Iframewrhirlr(one*»<!<)1.2轉(zhuǎn)向系統(tǒng)運功分析140I桶架布冇6橋12個布輪做轉(zhuǎn)向運功.其同步性尤為重戲.在柿架午轉(zhuǎn)向時.為了絨少路面對楫架車的附加陽力使輪胎加速燒檢饗求轉(zhuǎn)向系統(tǒng)保證以個牟輪均作純滾動向無滑動或只“極小的滑動IL全部牛:輪都1料繞一個瞬時轉(zhuǎn)向中心做問周運動IU架車轉(zhuǎn)向示盤圖如圖2所示.車輪中心線交點0為特時轉(zhuǎn)向中心即框架的轉(zhuǎn)向中心樞架乍的瞬時轉(zhuǎn)向屮心隧車輛的轉(zhuǎn)彎半鋰不同在不I忻變化.由于每個車輪的轉(zhuǎn)向半徑足不同的9保證各轉(zhuǎn)向車輪轉(zhuǎn)向時祁做純滾動同-橋（軸）I:的花輪轉(zhuǎn)角應滿足阿克輪定律式ctfiai二“禍R/L、（I）ctga：二M承

4、+/厶（2）<-tga,=<iji/厶（3）同時第13橋前后車輪轉(zhuǎn)向運動應満足運動關(guān)系式Q）.（5）LJLy=tgOi/tga=I叨I/I叨2（4）LJA,=Iga,/lga>=呻J呻、（5）在140tHl«車的轉(zhuǎn)向機構(gòu)中.車輪轉(zhuǎn)向受轉(zhuǎn)向蝴燈板.轉(zhuǎn)向支架卜連桿銷軸位施及連桿長度的影響安裝午輪的轉(zhuǎn)向支架繞乍架匕固定軸杯W2牢休轉(zhuǎn)向示怠圖Fig.2dusiamofturning嵐轉(zhuǎn)因而轉(zhuǎn)向支架I：連桿銷軸的運動軌跡均在銷軸中心刮固定軸中心為半徑的関弧1：依塞連桿帶動的啟后相鄰兩午輪根據(jù)運功關(guān)系式.體轉(zhuǎn)角正切比為一常數(shù)但在車輪設(shè)計的轉(zhuǎn)動角度范因內(nèi)該條件并不能夠郡得到渦足只

5、有近似地使它得到保證2轉(zhuǎn)向系統(tǒng)虛擬模型的建立及數(shù)據(jù)采集根據(jù)i4otma步設(shè)計的矗梨裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計圖選捋午體中心線一側(cè)的第13橋6個車輪作為硏究對線確定車體檳執(zhí)牟輪回轉(zhuǎn)固定軸、轉(zhuǎn)向蝴燃板、轉(zhuǎn)向支架上連桿銷軸及連桿的安裝位置.運用INVENTER軟件建立車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三堆橫型如圖3所示IH3轉(zhuǎn)向耶址簡化:維模咿Fig.3Simplifiedllirrr*<limm«iotuiliivxlrlafAtrrrini；«vMrm運用INVENUZK軟件的運動仿典的功能進行轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機枸仿典咬擬運功并対轉(zhuǎn)向系給構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計在虛擬槐型里以第1橋左輪為車輪轉(zhuǎn)向角度基準根據(jù)在轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角范嗣內(nèi)

6、設(shè)定的第】橋左輪缶轉(zhuǎn)角度.采集梵它各車輪的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)并根據(jù)M10°910IS025W15«1橋悌形轉(zhuǎn)向件旌Fig.4TranrymdMernnfnrrtomwiMrMfir*lImdgrw5>0ISX2SW>圖7轉(zhuǎn)向Vi.7Prrformiim<<i(«lrrnngrtnkrr-arm»=«=£序采集的以牛輪轉(zhuǎn)角散畑絵出虛擬樣午的轉(zhuǎn)療待件關(guān)系圖:即第1橋兩車輪相互轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線:第I橋、第2橋前后輪相互轉(zhuǎn)角關(guān)象曲踐.第2橋、第3橋逆麻輪相互轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線由阿克曼定律和轉(zhuǎn)向運動關(guān)系式計算出與虛擬模型測賦得対轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)相對

7、應的理論轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)繪III理論轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)性關(guān)系圖井把虛擬樣午的轉(zhuǎn)彎特性關(guān)系圖1j理論轉(zhuǎn)彎n性關(guān)系圖進行比較。珅論、模擬轉(zhuǎn)廳待件x系如圖510ISX»M)MW4N)第一常左輪樣觸廣)510ISJOMl1540ms轉(zhuǎn)向«»n9EFiiL5PrrfiMTniifHT</Mrrrinrnxkrr-ami師Jo”2015109ifFi斗6Prrftcnim,<ifMrrnnrnakrr-cifm圖&轉(zhuǎn)向必科性能卜1艮XPrrf<»nii4n<-r<!M«*rri!i|：HN-krr-ann3轉(zhuǎn)彎待性關(guān)系分析圖4中第1橋梯形

8、轉(zhuǎn)彎特性曲線比較得出.第1橋左輪轉(zhuǎn)角在40=55。范舊時曲線偏燈較大.在50。備圧皿大為3.98%在梵它范圍內(nèi)轉(zhuǎn)的備差校??；圖5、圖7屮第1橋人輪9第2橋左輪轉(zhuǎn)向揺聊性能較好在第1橋左輪轉(zhuǎn)角27。時備差扱大儀為19。：圖6.圖8中第2橋左輪與第3向<1性能卩40。范嗣偏圧較大茲大為36。4框架車轉(zhuǎn)疔持性曲線分析根據(jù)柿梨乍的I作特點大部分運行4第1橋車輪轉(zhuǎn)角35。以下.車輪最大轉(zhuǎn)角60叭在整個范闈控制轉(zhuǎn)角輔度條件卜優(yōu)先保ilR卜轉(zhuǎn)角和何轉(zhuǎn)W較大車輪的轉(zhuǎn)角ttffi框架A在轉(zhuǎn)向蝴尿板帯動第I橋牟輪的AJificH支架轉(zhuǎn)動從第I橋轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)性曲線（圖4）比校得出第1橋左輪轉(zhuǎn)角在<35及50J

9、60時偏雄牧小說明在冋轉(zhuǎn)T徑掖小時轉(zhuǎn)向性能比較出色40°-55。范國時曲線備差相對較大在50。時値差瑕大為35。第I橋紜第2橋前肩弔輪轉(zhuǎn)向性能牲好在整個冋轉(zhuǎn)范嗣內(nèi)比較理姐在第I橋左輪轉(zhuǎn)角27。時特性曲線最大依差僅為I6。轉(zhuǎn)向性能設(shè)計比較好第3橋車輪轉(zhuǎn)角由丁受E1橋.第2橋轉(zhuǎn)向備軸運功軌跡妙響轉(zhuǎn)角轎度較斌控制第3橋距車體中心線荒近.午輪何轉(zhuǎn)半衿相對較小線速度較低車輪轉(zhuǎn)向?qū)⒍瓤蛇m當降低第2橋與卞輪轉(zhuǎn)向性能曲線値怎迫孫隨車輪轉(zhuǎn)角增加而増加在小轉(zhuǎn)角區(qū)域伯差較小F柿架車回轉(zhuǎn)半徑加小時備差最大為3.6%5結(jié)論分析得出140t性袈車梯形佻動機構(gòu)9K動第I橋4輪轉(zhuǎn)療轉(zhuǎn)性在大祁分范嗣及常用區(qū)段轉(zhuǎn)向性能

10、良好僅在轉(zhuǎn)向范圍局部備繪稍大但影響不大第1橋乍輪與第2橋乍輪轉(zhuǎn)向性能比較好前JB輪轉(zhuǎn)角備筮小接近理論設(shè)計水平第2橋車輪與第3橋車輪轉(zhuǎn)向性能在小F20。范圍內(nèi)轉(zhuǎn)向性能良好在大丁20。范圍內(nèi)轉(zhuǎn)角簡堆増大但最大轉(zhuǎn)角値差為36。小F4%從午輪模擬轉(zhuǎn)和待性分析紂出1401m架車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠滿足設(shè)計裂求生產(chǎn)實踐證明寶鋼"制的14（）t架乍也滿足生產(chǎn)嬰求參考文猷:I關(guān)文達.m：Wia（2te）M北賓：清華大學2009.DJ（矣）拉賀竹尼（R護g«uK）.王IS業(yè)江發(fā)和*輛動力學及WMM北京：機檢匸業(yè)出版I:.2010.B中0汽1：技術(shù)研丸中心杯準化研«所Jt次杯準a%2ow（I-.）M）.北京：中図懷爪m版社.2010.RIIfl動*:技術(shù)公®中國汽乍工