介绍掘进机行走机构的结构特点和工作原理,然后对其Pro/E三维模型简化并导入到ADAMS/View中,使用ADAMS命令语言和对话框编程技术施加约束和创建接触,建立动力学模型。运行仿真获得履带行走机构爬坡性能曲线,符合实际试验结果,为掘进机整机动力学仿真奠定基础。 【掘进机行走机构】掘进机是一种用于地下隧道挖掘的重型机械设备，其行走机构是整个设备的关键组成部分，负责承载机器重量并在复杂地形中移动。行走机构通常采用双履带设计，以提供良好的牵引力和稳定性。驱动轮、导向轮、支撑轮以及履带板共同构成了履带行走机构的主要组件。驱动轮通过液压马达提供的扭矩传递动力，推动履带与地面互动，从而驱动掘进机前进或爬坡。 【ADAMS/View】ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)是一款广泛使用的机械系统动力学仿真软件，它集成了强大的分析功能和用户友好的界面。View模块是ADAMS的核心部分，允许用户进行三维模型的构建、约束设定和仿真操作。通过ADAMS/View，可以对复杂机械系统进行精确的动力学建模，模拟真实世界的运动行为，为设计优化和性能评估提供依据。 【模型简化与导入】在使用ADAMS/View进行仿真前，首先需要在Pro/E中创建三维实体模型。由于ADAMS/View的三维建模功能有限，通常会将Pro/E模型简化后再导入。简化时要保留关键的运动特征和连接关系，而忽略不影响仿真结果的细节。例如，将履带板简化为单一零件，驱动轮、支重轮和导向轮与履带架用铰接约束表示，以保持运动自由度的准确性。 【动力学模型建立】在ADAMS/View中，通过命令语言和对话框编程技术施加约束和创建接触条件，构建行走机构的动力学模型。这涉及到对各个部件的运动约束的定义，如驱动轮与履带的接触，以及履带与地面的相互作用力。这些约束和接触模型确保了仿真过程中各部件的运动行为与现实情况相符。 【爬坡仿真实验】通过对模型进行动态仿真，可以得到履带行走机构的爬坡性能曲线。这个曲线反映了在不同坡度下行走机构的牵引力和稳定性。仿真结果与实际试验结果对比，验证了模型的准确性和可靠性，为掘进机的整体动力学仿真提供了基础数据。 【意义与应用】通过ADAMS/View进行的爬坡仿真不仅有助于评估掘进机的爬坡能力，还能帮助工程师优化行走机构的设计，提高设备在恶劣环境下的工作性能。此外，这种仿真方法也可以应用于其他重型机械的行走系统分析，促进机械工程领域的创新与发展。

内容概要：本文探讨了在双碳目标背景下，利用分时优化机制和碳交易进行综合能源系统的双层需求响应优化调度。通过构建和分析基于Matlab、Yalmip和Cplex的优化模型，研究了不同场景下系统运维成本、购能成本和碳交易成本之间的关系。文中详细介绍了燃气轮机、余热锅炉、ORC余热回收装置、热泵、储电系统等设备的具体建模方法，以及双层需求响应机制的设计。通过对四个典型场景的比较分析，展示了混合策略在降低总成本方面的优势。 适合人群：从事能源管理、电力系统优化、碳交易等领域研究的专业人士和技术人员。 使用场景及目标：适用于希望深入了解综合能源系统优化调度的研究人员和工程师，旨在提高能源利用效率并减少碳排放。 其他说明：提供了完整的代码实现和数据来源，便于读者复现实验结果。附带的参考文献有助于进一步深入研究相关理论和技术。

分析了铰接履带车辆在坡上行驶时的受力情况,建立了差速器工作与闭锁时车辆稳态行驶的力学方程,在RecurDyn软件中建立了铰接式履带车辆的多体动力学模型和差速器工作与闭锁时的驱动控制模型,进行了硬质路面、黏土路面、重黏土路面和干沙路面的爬坡仿真,分析了部分履带行走机构工作条件下的爬坡能力,分析了履刺高度对爬坡能力影响。 ### 基于RecurDyn的铰接式履带车辆爬坡性能分析 #### 一、引言 铰接式履带车辆作为一种重要的工程机械，在煤矿等恶劣环境下具有广泛的应用前景。这种车辆通常装备四条履带行走机构，在不同的路况条件下能够实现灵活的行驶模式调整，以确保最佳的牵引力表现。为了深入研究这类车辆的爬坡性能，本研究通过RecurDyn软件建立了铰接式履带车辆的多体动力学模型，并进行了多种路面条件下的爬坡仿真试验。 #### 二、铰接履带车辆爬坡行驶的力学分析 铰接履带车辆在坡上行驶时的受力分析是理解其爬坡性能的基础。车辆在坡道上行驶时主要受到以下几种力的作用： 1. **牵引力**（F）：发动机提供的动力。 2. **滚动阻力**（Fr）：履带与地面接触时产生的阻力。 3. **重力**（mgn）：车辆自身的重量。 4. **支撑力**（N）：地面给予车辆的支持力。 5. **前后车相互作用力**（Fx、Fy）：铰接结构使得前后两部分车辆之间存在相互作用力。 对于铰接式履带车辆而言，可以将整个系统分为前后两个部分进行分析： - **前车受力分析**： - 牵引力（F1）、滚动阻力（Fr1）、重力（mgnsinθ）、前后车相互作用力（Fx、Fy）之间的关系满足一定的平衡条件。 - 通过这些力的平衡方程可以求解出在特定工况下车辆的稳定状态。 - **后车受力分析**： - 后车同样受到牵引力（F2）、滚动阻力（Fr2）、重力、相互作用力的影响，且满足类似的平衡条件。 #### 三、差速器工作与闭锁时的力学方程 当车辆行驶在不同路况下时，差速器的工作状态会直接影响到车辆的爬坡能力： 1. **中央差速器正常工作时**： - 牵引力（F1 = F2）取决于发动机提供给车辆的最大驱动力以及地面所能提供的最大推力中的较小值。 - 正常工作时，车辆可以通过差速器调节前后轮的速度差异，以适应不同的路面条件。 2. **中央差速器闭锁时**： - 当需要克服更大的阻力时，可以通过闭锁差速器使前后两部分同时工作，从而获得更高的牵引力。 - 在这种情况下，总牵引力（F1 + F2）将等于发动机最大驱动力与地面提供最大推力之和的最小值。 #### 四、RecurDyn中虚拟样机的建立 为了更精确地模拟铰接式履带车辆在各种路况下的表现，研究人员利用RecurDyn软件建立了车辆的多体动力学模型： 1. **多体动力学模型**： - 使用三维软件Pro/E设计前后车身及铰接系统，并将其导入RecurDyn中。 - 履带部分则通过RecurDyn/HM模块进行建模。 2. **驱动控制模型**： - 根据差速器的不同工作状态，建立相应的驱动控制系统模型。 - 通过仿真试验验证车辆在不同路况下的爬坡性能。 #### 五、爬坡仿真分析 为了全面评估铰接式履带车辆的爬坡能力，本研究分别进行了以下几种路面条件下的仿真试验： 1. **硬质路面**：代表较为理想的行驶环境，可以用来测试车辆的基本爬坡性能。 2. **黏土路面**：模拟较软的地面，考察车辆在这种路面上的表现。 3. **重黏土路面**：进一步增加地面的软度，以检验车辆应对极端条件的能力。 4. **干沙路面**：模拟沙漠等低摩擦力环境，评估车辆在此类路面的适应性。 #### 六、履刺高度对爬坡能力的影响 履刺是履带行走机构的重要组成部分，其高度直接影响到车辆与地面的接触方式及其抓地力。通过改变履刺高度，研究人员分析了这一参数变化对车辆爬坡性能的影响。 - **结论**：通过仿真结果可以看出，履刺高度的变化显著影响着车辆的爬坡能力。适当增加履刺高度可以提高车辆在软质路面上的牵引力，进而改善其爬坡性能。然而，过高的履刺可能会导致额外的阻力，反而降低效率。 通过对铰接式履带车辆爬坡性能的综合分析，我们可以更深入地了解这类车辆的工作原理及其在不同路况下的适应能力。这为未来车辆的设计提供了宝贵的参考依据。

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