双泵合流液压系统转向动力学特性与能耗分析

季 鹏

（三江学院机械与电气工程学院，江苏 南京 210012）

1 引言

铰接式工程车辆由于转向过程中受力情况复杂多变，车体会产生有较大的滑动，严重影响重型载重车辆的转向性能。如何在降低能耗的同时提高转向效率已成为研究的重点。因此，研究装载机作业过程中的转向特性对整车安全性及行驶稳定性具有现实意义。目前对装载机转向装置的研究主要集中在液压系统的动态特性和动力学模型的研究，文献[1-2]研究了给定任意前瞬心点的后驱四轮模型和等效三轮模型。文献[3]研究了空载和满载两种状态下转向系统的动力学特性。文献[4]研究了实际工况中影响转向稳定性的因素和能量消耗。文献[5]研究发现离心力对车辆转向性能具有一定程度的影响。文献[6]通过AMEsim与ADAMS软件研究了工作装置液压系统压力、流量等参数的动态特征和能耗分布。

综上，以装载机转向系统为研究对象，通过动力学模型和虚拟样机联合仿真模型研究车速和载荷对转向机构动态特性的影响，对液压系统进行了试验，得到了不同作业过程下转向过程液压系统内部的压力和功率随外载荷的变化规律及节能效果。

2 转向过程运动学分析

2.1 转向机构动力学模型

铰接式装载机转向机构原理图，如图1所示。0点为前后车架铰接点，轴距为L1+L2，轮距为B，铰接点与前桥的距离为L1，铰接点与后桥距离为L2。θ为转向角。E和E1为转向油缸与前车架的铰点，F和F1为转向油缸与后车架的铰点。……