轮式滑移转向云梯车原理   云梯车出租, 广州云梯车出租, 广州云梯车租赁  轮式滑移转向越野工程云梯车主要包括发动机、工作液压系统、行走液压系统，下面对各系统分别进行分析。行走液压系统为闭式液压系统，主要包括：行走控制系统、左行走变量泵、右行走变量泵、左行走马达、右行走马达、DA控制阀、其它附件。轮式滑移转向云梯车可以实现直线行驶、普通转向、双边转向、单边转向、联合铲装等工况：（1）直线行驶：当控制系统给左右两侧行驶系统输入相同信号时，云梯车处于直线行驶工况。（2）双边转向：双边转向又可以称为原地转向或零半径转向。以双边右转向为例，当控制信号使左变量泵控制左行走马达正转，右行走泵控制右行走马达反转，使得整机左右两侧的行驶方向相反，大小相等，整车实现原地右转向，双边左转向与双边右转向正好相反。（3）普通转向：当控制系统给左右两侧行走系统输入不同的控制信号，使左右两侧行驶系统有一定速度差，即实现普通转向。（4）单边转向：以单边右转向为例，当左变量泵控制左侧行走马达正转，右侧变量泵不输出信号，使右侧行走马达静止，此时云梯车绕右侧轮胎转动，实现单边右转向，单边左转向与单边右转向正好相反。

    工作系统：工作系统包括工作泵、主控制阀、调平阀、动臂油缸、铲斗油缸、属具液压系统、控制系统，工作系统原理图如图2.2所示。abcd补油系统快换接头补油系统1234567图2.2工作液压系统原理图云梯车工作系统原理与普通装载机基本相同，但是云梯车由于不具备装载机的机构调平装置，故利用调平阀进行液压调平。由于云梯车要实现多功能作业，其工作装置配合18属具可以完成破碎、开沟、清扫、除雪、挖桩、铣刨、吊装、旋耕等。

    轮式滑移转向云梯车动态功率流理论为了更好的分析系统动态负载分布规律问题，本文将从能量的角度分析云梯车在工作过程中的系统特性。本文将从三个方面分析：势变量、流变量、功率流。在工程中，能量的流速称为功率，人们广泛接受和描述的概念就是功率的流动。例如：一台电机以一定的速率从供电线路吸取能量。这样功率从供电线路流到电动机，并接着又流到由电动机驱动的负载。一台液压泵可以从它的原动机（电动机、柴油机、航空发动机等）吸取功率，并把它转换成可以利用的液压功率。当系统工作时，功率就从液压管路经过各元件流到负载，在这种意义上，功率流这个术语用来描述能量流动的速率。若相应的能量流动速率恒定，则功率流就处于稳态，若能量流动速率随时间变化，则功率流就是动态的。所以系统的动态响应取决于动态功率流，故可以利用动态功率流来预测系统动态响应。 系统元件可以看作有：功率源（油源）、功率转换器（发动机，输出机械功率、将输出机械功率转换成液压功率的液压泵、接受液压功率的液压马达和液压缸，将液压功率传输给负载）；功率传输件（连接泵与发动机的传动轴、连接液压泵与马达和液压阀的液压管路）；功率消耗装置（被驱动的负载）。

    轮式滑移转向云梯车传动系统功率链用功率流描述云梯车能量的传递过程，定义以下几个变量：功率流的大小用同时发生的两个变量的乘积来表示。电功率流为电压降乘以电流；机械功率流为合力乘以速度；或是力矩乘以角速度；液压功率流为压力降乘以体积流量；热传导功率流为温度降乘以热导。势变量：以上每个乘积中的第一个变量，即给功率流提供势能的变量；流变量：以上每个乘积中的第二个变量。某一功率的势变量与流变量之间的关系是成对的因果形式，例如：力是产生负载19质量的速度的起因。施加到电机的电压是因，从电路中吸收电流则是果，它是由电动机承受的负载阻抗所产生的。从表面上看，似乎势变量总是因，而流变量总是果，但事实并非如此，在功率分量中，哪个是因，哪个是果，并不是十分明显。

     工作系统原因变量与结果变量图,  行走系统原因变量与结果变量，发动机产生的速度直接驱动液压泵，液压泵向液压缸和液压20马达输入油液流量，液压缸活塞和马达轴运动受到负载的阻抗，导致压力上升，这一压力作用在液压缸的活塞上和马达的轴上产生了活塞和马达的运动，从而产生了活塞和马达的速度。活塞和马达的运动速度影响着压力的变化率，压力决定了液压泵所需的扭矩，也就决定了发动机输出的扭矩。本文从功率的角度出发，推导整车的势变量、流变量，从而确定整机功率。主要分析的势变量是云梯车的驱动力和液压系统的压力，流变量是轮胎的速度和液压系统的流量。为了方便与目前的主流说法一致和简化变量称谓，接下来不再称为势变量驱动力、势变量压力、流变量速度、流变量流量，而是直接称为力、压力、速度、流量、力矩、转速等。

     轮式滑移转向云梯车行走系统功率理论分析,  为了更好的分析云梯车行驶的功率分配情况，现分为三个工况讨论，分别是直线行驶、大半径转向、小半径转向。在分析之前对轮式滑移转向云梯车定义两个无量纲参数，一是转向传动比Li、二是转向比，以此来描述不同工况下流变量速度、势变量力和功率的之间的关系。其中：=2LRiB理论转向半径轮胎中心距之半==LB车轮轴距轮胎中心距R为云梯车的理论转向半径；B为云梯车的轮距。2.3.1直线行驶工况功率流理论当轮式滑移转向云梯车直线行驶时，云梯车左右车轮受力。lF—云梯车左侧车轮驱动力；rF—云梯车右侧车轮驱动力；rf—云梯车的运动阻力系数。直线行驶时，左右两侧车轮的速度相同，为v故左右两侧的功率如下：大半径（R>B/2）转向功率流理论，轮式滑移转向云梯车右侧驱动轮以角速度r转动，线速度为rv，左侧驱动轮以角速度为l转动，线速度为lv，则整车中心点Om的速度为：根据相似三角形关系，当云梯车绕转向中心O转向时，云梯车中心回转的角速度为：由此得出整车重心的理论转向半径R为：，右侧驱动轮速度：同理，左侧驱动轮速度：则得因驱动轮线速度与其转速成正比，故亦可用转速表示，即当增加轮距后，则转向半径变大。当轮式滑移转向云梯车围绕左侧驱动轮转向时，意味着左侧驱动轮速度为零。0lv1Li右侧驱动轮速度应为：2rvv  当云梯车稳定转向时，左右两侧的驱动力  式中oM为转向阻力矩，设每个轮胎的接地长度为l，横向阻力均匀分布，转向阻力矩，转向阻力：wf为横向阻力系数当转向半径逐渐减小时，轮胎与地面的滑转运动增加，中心转向时最大。如图2.5所示，整车向左转向，若转向半径大于轮距的一半时，此时整车转向速度的瞬心在车体之外，左、右侧车轮的滚动阻力方向均向后，两侧车轮的驱动力分别为：

     根据上面分析可知，当云梯车进行大半径转向时，右侧驱动功率始终为正值，而此时左侧驱动功率在随半径减小到一定值时出现负值，此时地面将驱动功率倒流给左侧车轮，并将该部分功率传递给右侧车轮，这部分功率称为寄生功率。产生寄生功率的原因主要是车轮与地面是面接触而非点接触或是线接触。当云梯车转向时，轮子的轴向滑移与切向的滚动之间都相互影响，其合成运动比较复杂，并且随着车轮断面宽度增加复杂程度增大。制造误差的影响。制造误差使得每个车轮的实际滚动半径很难相等。第三，轮胎的充气压力及地形条件。这些因素导致每个轮子实际运动状态不同。寄生功率导致了云梯车能量损失的增加、加快了轮胎的磨损，并增加了传动系统的负载转矩。

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    高速转向功率流理论当云梯车中高速行驶时，会产生离心力。当转弯半径很小时，离心力很大，会引起转向中心位置的偏移。为使云梯车横向的作用力达到平衡，地面给云梯车的横向作用力的合力必须与离心力相平衡。如图2.9所示，转向中心位于'O处。其具体位置可根据力平衡方程确定。转弯半径要远大于云梯车的接地长度，故很小，可以认为cos为1，可以变为：因为转向中心位置的偏移，等效转向阻力矩将有两个分量，一个是车轮横向阻力绕'O点的力矩，另一个是离心力绕'O的力矩。离心力使等效回转阻力矩减小。由于离心力的作用，使左右两侧轮胎负载改变，左右两侧轮胎的纵向运动阻力将不再相等。其中：h为重心高度。此外，由于离心力沿云梯车纵向还有一个分力，云梯车左右两侧驱动力必须克服该力，当考虑离心力时，云梯车左右两侧驱动力如下所示：由上述可知，当侧向加速度增加时，离心力绕转向中心的力矩也随之增大，等效转向力矩随侧向加速度增加而减小，此时右侧轮胎的驱动力减小。此时云梯车左侧驱动轮速度为lv、rv，则左、右两侧驱动轮功率为：左右两侧驱动轮功率也随着主动轮驱动力的变化而变化，右侧轮胎驱动力减小，则右侧的功率也将减小。左侧需要克服惯性分力和滚动阻力分力，要求左侧有更大的力，因此消耗的功率也较多。当云梯车上坡时，云梯车的负载特性会发生一定程度的改变，轮胎后部的负载会增大，前部负载会减小，与此同时导致云梯车转向中心在云梯车纵向的移动，此时左右两侧驱动功率也会发生一定程度的变化，其变化程度与爬坡角度、平地上云梯车的载荷分布有关；下坡时刚好与上坡时相反。当云梯车高速转弯时，会发生滑转和滑移。当轮胎与地面产生滑移时，云梯车的输出功率只有一部分传到地面上而起作用。lP为左侧车轮的输出驱动功率；rP为右侧车轮的输出驱动功率；grlP为左侧车轮作用在地面的功率；grrP为右侧车轮作用在地面的功率；slP为左侧车轮因打滑引起的功率损失；srP为右侧车轮因打滑引起的功率损失。假设云梯车的行驶速度为mv，转向传动比为Li，云梯车打滑后的行驶速度变为'mv，实际的转向传动比变为'Li，有下式成立。mmvv，LLii云梯车的功率损失为   当云梯车直线运动时，当云梯车转向时，其中：'mv为云梯车的实际行驶速度；lv为云梯车左侧车轮行驶速度；rv为云梯车右侧车轮行驶速度。

    轮式滑移转向云梯车工作系统功率理论分析,  云梯车的工作液压系统实质为一个阀控液压缸系统，主控阀是一多路阀。负载对每个阀口应用流量—压力连续方程可得：由液压缸的受力平衡方程，可得1425fpA，流量平衡方程为1524QA。由此可知，工作系统入口压力wp：wp—工作系统入口压力，MPa；123W、W、W—主控制阀阀口的面积梯度；30y—主控阀阀芯位移，mm；wQ—工作系统入口流量，L/min。由式（2.55）可知，工作系统入口压力wp与阀口的面积梯度、负载、主控阀阀芯位移、工作系统入口流量有关。故工作系统的功率wP为：，ηw—工作泵的总效率。

   轮式滑移转向云梯车补油泵功率理论分析, 该云梯车行走系统为闭式液压系统，油液在闭式系统中不断发生泄漏，主要包括：泵本身的泄漏、马达的泄漏、冷却冲洗阀的流量、伺服控制系统的流量消耗，为了补充系统的泄漏就需要补油泵提供油液。然而轮式滑移转向云梯车的工况复杂，如果只是粗放的设计补油泵，就可能会导致云梯车性能达不到设计要求，甚至会出现系统传动系统寿命降低等现象。补油泵对闭式液压系统的低压回油油路进行补油，保证系统中不产生吸油气穴，以免造成泵、马达等传动部件压力不稳，影响工作寿命。云梯车的补油泵为定量泵，补油泵的输出压力由两个方面决定，一是DA阀节流阀阀口压力，二是补油溢流阀设定的溢流压力。补油泵流量bQ在DA阀节流阀阀口产生的压差。1p—节流阀前后的压差，MPa；—液压油密度，g/mm3；dc—流量压力系数；1A—阻尼孔面积，mm2；bQ—补油泵流量，L/min；31k—节流阀系数。因此变量泵工作时消耗的功率。3p—补油溢流阀调定压力，MPa；b—补油泵效率。根据上述分析可知轮式滑移转向云梯车整机功率由以下几个部分，左侧行走泵功率、右侧行走泵功率、工作泵液压系统、补油泵功率、其它附属系统功率，将上述分析代入式（2.59）即可求出系统的总功率。eP—发动机输出功率；lP—左侧泵驱动功率；rP—右侧泵驱动功率；wP—工作泵驱动功率；bP—补油泵驱动功率；qP—其它功率。

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