Повышение маневренности гусеничного трактора с дифференциальным механизмом поворота путем включения остановочного тормоза отстающего борта при резком изменении кривизны траектории.

Abstract

В данной статье приведены результаты исследования параметров криволинейного движения промышленного гусеничного трактора класса тяги 10 тонн с дифференциальным механизмом поворота. В тяжелых грунтовых условиях и при резком маневрировании гидрообъёмная передача, составляющая основу дифференциального механизма поворота, перегружается по давлению. Авторами предложен и обоснован алгоритм управления поворотом совместным действием гидрообъёмной передачи и остановочного тормоза отстающего борта. При этом включение остановочного тормоза осуществляется методом широтно-импульсной модуляции при наступлении определенных условий, определенных в процессе математического имитационного моделирования. Показано, что включение остановочного тормоза в момент перегрузки гидрообъёмной передачи не является результативным, так же как и включение остановочного тормоза отстающего борта на некоторое время переходного процесса изменения траектории. Смоделировано движение трактора по установившейся криволинейной траектории при включении остановочного тормоза отстающего борта. При этом установлено, что трактор не останавливается, несмотря на противоречивые, в данных условиях, усилия остановочного тормоза и гидрообъёмной передачи. Дело в том, что ГОП не является абсолютно жёстким звеном силовой цепи и при противодействии остановочному тормозу либо сбрасывает рабочую жидкость через предохранительный клапан, либо переходит в генераторный режим. Результаты исследования получены в рамках проекта по созданию высокотехнологичного производства «Разработка бесступенчатого дифференциального механизма поворота со следящей системой управления для внедорожных и дорожно-строительных машин нового поколения» по соглашению № 074-11-2018-006 от 31.05.2018 г. между Министерством науки и высшего образования Российской Федерации и Обществом с ограниченной ответственностью Производственная компания «Ходовые системы» в кооперации с Головным исполнителем НИОКТР – Федеральным государственным автономным образовательным учреждением высшего образования «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)».The paper presents a study of curvilinear motion of 10-ton industrial caterpillar tractors with differential steering mechanisms. Hard ground conditions and abrupt maneuvering lead to overpressure of hydrostatic drives, which form the basis of differential steering mechanisms. We proposed and verified an algorithm for steering control by the joint action of the hydrostatic drive and the stopping brake of the lagging side. In this case, the stopping brake is activated by the method of pulse-width modulation under certain conditions determined by mathematical simulation. It was shown that activation of the stopping brake under overloading of the hydrostatic drive is not effective. The same is characteristic of the stopping brake of the lagging side during the transition of trajectory change. We modeled tractor motion along a steady curved trajectory when the stopping brake of the lagging side activates. It was found that the tractor does not stop, despite the conflicting efforts of the stopping brake and hydrostatic drive under these conditions. The problem is that a hydrostatic drive is not an absolutely rigid link in a power circuit and, counteracting to the stopping brake, it either dumps the working fluid through a safety valve or transitions to a generating mode.