[发明专利]一种履带式车辆转向滑转率的测试方法

说明书

本发明提供了一种履带式车辆转向滑转率的测试方法，包括如下步骤：建立转向过程中履带板上任意点运动方程；建立履带式车辆单边制动转向时间T与履带滑转率i的数学模型；通过测试履带式车辆单边制动转向时间T和驱动轮转速n，计算履带滑转率i。本发明能够测得履带式车辆在不同地面条件下转向时的履带滑转率，测试过程简单，提高了测试效率。

技术领域

本发明涉及履带转向滑转率测试领域，特别涉及一种履带式车辆转向滑转率的测试方法。

背景技术

滑转是指履带相对于地面的绝对运动情况，而这一运动由履带对于车体的相对运动(履带的卷绕运动)和牵连运动(履带车辆绕转向中心的旋转运动)所决定，当相对运动速度大于牵连运动速度时,产生滑转现象。

履带车辆在转向过程中总是伴随着接地段履带相对于地面的打滑，对车辆的转向性能造成较大影响，直接影响其工作安全性、通过性及作业效率。

履带式车辆在转向过程中，在内侧履带的制动作用及外侧履带的驱动力作用下产生滑转。造成车辆的实际转向半径大于理论转向半径，实际转向角速度小于理论转向角速度，实际机动性能低于理论机动性能。履带式联合收获机高效的驱动效率需要工作在最佳的滑转率范围内，在不同的田地作业有不同的滑转率范围。滑转率与地面性质、转向半径、履带板结构等因素有关。

传统的滑转率的测量较为复杂，主要包括对驱动轮转速的测量和车速的测量。转速的测量多使用霍尔传感器、光电编码器等，精度较高；车速的测量较为复杂，测量设备一般有GPS、雷达、五轮仪等。钟文军在《路面行驶工况下拖拉机驱动轮滑转率的测试与分析》中采用编码器对拖拉机驱动轮转速进行测量，采用GPS法、雷达法、最小轮速法3种方法对行驶速度进行测量，但GPS法受天气影响较大，雷达法适合路面情况较好的环境，最小轮速法适合高转速的情况。中国专利公开了一种拖拉机滑转率测试方法，同样是利用编码器测量同一侧前后轮的转速，利用雷达测量车辆平移速度。周慧等在《四轮驱动拖拉机滑转率的测量与特性分析设计》中采用了一套基于LabVIEW的拖拉机滑转率测量系统，并通过田间的试验验证了此系统的精确性，但此系统所需软硬件较复杂，价格较高，不具有通用性。宋海军等在《履带车辆转向过程打滑率测试方法研究》中建立了履带车辆两侧履带理论速度、实际相对转向半径和转向角速与两侧履带打滑率之间的关系模型，通过测定履带运动物理量即可计算出转向过程中两侧履带的打滑率，但计算所需测得的物理量较多，且测量较困难。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种履带式车辆转向滑转率的测试方法，解决了传统测试中车速测量较为复杂、受环境影响较大的问题，所用的测试的方法更加简单易行，能够获得车辆在不同地面条件下的履带滑转率。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种履带式车辆转向滑转率的测试方法，包括如下步骤：

建立转向过程中履带板上任意点运动方程；

建立履带式车辆单边制动转向时间T与履带滑转率i的数学模型；

通过测试履带式车辆单边制动转向时间T和驱动轮转速n，计算履带滑转率i。

进一步，建立转向过程中履带板上任意点运动方程，具体为：

分别建立基于地面的静坐标系XOY和随底盘转动的转动坐标系x₁o₁y₁；

选择与地面接触的履带板上的任意点M，当履带车辆转过角度时间由0变到t时，在转动坐标系x₁o₁y₁中点M的坐标值由(x_p0,y_p0)变为(x_p,y_p)；

设定M点的绝对速度为M点的相对速度为M点的牵连速度为则：