王顺桀,刘前结,李晨阳,叶军君,祝青园

(厦门大学 机电工程系,福建 厦门 361102)

0 引 言

铰接轮式装载机是世界上使用量最大的工程机械之一[1],其主要功能是对松散物料进行铲装及短距离运输作业。铰接轮式装载机的车身结构主要包含前、后两个铰接相连的车体,通过液压缸推动活塞控制前、后车体之间的偏航角,以实现转向[2]。由于铰接轮式工程车辆具有变结构、变质心与变载荷等强非线性特点,同时包含铰接液压转向、前后车体与后轴摆动桥,其动力学模型的建立存在困难。

由于铰接轮式装载机结构的特殊性,国内外学者对其动力学模型进行了深入的研究。

黄建等人[3]利用ADAMS对不同工况下铰接轮式装载机铲斗液压系统进行了仿真,为铰接轮式装载机的设计提供了参考依据。汪建春等人[4]为了简铰接轮式工程车辆的原地转向动力学模型,将车辆的原地运动简化为以较重车车轴中点为曲柄固定点的曲柄连杆运动,但该动力学模型不适用于行驶过程中的铰接轮式工程车辆。窦凤谦等人[5]建立了地下矿用铰接装载机的动力学模型,并将其运用于实际,实现了对装载机的路径跟踪和避障控制;但由于该研究假设车辆行驶路面为水平路面,该结果不适用于在非水平地面行驶的铰接轮式装载机。

同时,铰接轮式装载机变结构变质心的特点导致其易侧倾失稳,因此,部分学者通过车辆行驶稳定性分析,将各种优化的约束指标应用于车辆动力学模型的建模与分析。……