一种林用主动步态底盘双缸轮腿越障及位置优化研究

摘要

【目的】底盘是林业装备的关键部件,底盘技术性能中的越障性能及地形适应性能尤为关键,直接决定了林业装备是否能够上山入林。我国典型人工林具有多矮小障碍、多沟壑等立地条件特点,传统林业装备底盘在复杂立地条件下作业的能力就凸显不足,因此本研究旨在提高林业装备底盘越障性能。【方法】针对一种林用新型步态六轮变幅轮腿底盘,运用D-H参数法对底盘轮腿机构建立运动学模型。通过空间几何位置坐标变换方法对变幅轮腿底盘单缸控制轮腿与双缸控制轮腿越障能力进行理论计算和分析比较。运用D-H运动学正解方法计算得出双缸的最佳布置位置参数。通过仿真测试、样机测试与理论分析进行对比研究。【结果】双缸控制轮腿机构的越障高度始终大于单缸控制轮腿机构。理论分析、仿真分析与样机测试在最大越障高度数值的切合度分别为99.7%和97.8%。底盘轮腿越障高度可达285.9 mm,具有较强的越障性能和地形适应性,其越障能力完全满足我国林业生产对林业装备底盘越障性能的要求,充分验证了理论研究方法的正确性。【结论】为解决我国林业装备底盘越障性能较差这一难题提供了新的思路,为双缸控制轮腿机构运动特性、变幅轮腿底盘越障性能及大规模林业机械智能化采伐底盘的研究和发展应用提供了理论依据。