全路況林火巡護(hù)與撲救車輛橫向穩(wěn)定特性研究.pdf

1、全路況林火巡護(hù)與撲救車輛是一種行駛于林區(qū)非道路條件下的特種車輛,用于森林火災(zāi)的早期巡護(hù)與撲救。這種車屬于全路況運(yùn)輸車輛,歐美等國(guó)家普遍用于林火的防護(hù)工作,但在我國(guó)還沒(méi)有被普及。全路況林火巡護(hù)與撲救車輛的橫向穩(wěn)定特性決定了它的行駛安全性能,關(guān)系到駕駛者的人身安全,為了使該車輛能夠更好地服務(wù)于森林消防人員,減少森林火災(zāi)給國(guó)家和社會(huì)造成的損失,對(duì)其橫向穩(wěn)定特性的研究顯得尤為重要。
　　 為研究全路況林火巡護(hù)與撲救車輛的橫向穩(wěn)定特性,論

2、文建立了線性二自由度車輛轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)模型和考慮車身側(cè)傾的三自由度轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)模型,形成全路況林火巡護(hù)與撲救車輛橫向穩(wěn)定特性的理論研究基礎(chǔ)。在理論研究過(guò)程中分析全路況林火巡護(hù)與撲救車輛的轉(zhuǎn)向操縱特性,包括穩(wěn)態(tài)響應(yīng)、穩(wěn)定性分析和頻率響應(yīng)特性。論文采用數(shù)值計(jì)算的方法分析了全路況林火巡護(hù)與撲救車輛的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性,采用根軌跡法分析了全路況林火巡護(hù)與撲救車輛轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性,運(yùn)用Matlab軟件編制相關(guān)的程序分析了全路況林火巡護(hù)與撲救車輛的頻率響應(yīng)特性。研

3、究結(jié)果表明當(dāng)車速小于25km/h時(shí),全路況林火巡護(hù)與撲救車輛具有不足轉(zhuǎn)向特性,當(dāng)車速大于25km/h時(shí),全路況林火巡護(hù)與撲救車輛具有中性轉(zhuǎn)向特性。
　　 車輛的傾翻是車輛橫向運(yùn)動(dòng)特性的一個(gè)重要方面。全路況林火巡護(hù)與撲救車輛由于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及行駛環(huán)境的要求其具有良好的抗傾翻性能。論文通過(guò)對(duì)比分析建立的兩種全路況林火巡護(hù)與撲救車輛模型在轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)時(shí)車輛垂直載荷的變化,提出垂直載荷變化系數(shù)的概念,找出影響車輪上垂直載荷變化系數(shù)的因素。論文還

4、分析了全路況林火巡護(hù)與撲救車輛的側(cè)翻和縱翻,包括車輛的準(zhǔn)靜態(tài)側(cè)翻以及車輛的抗縱翻能力,結(jié)果表明全路況林火巡護(hù)與撲救車輛的抗側(cè)翻穩(wěn)定性很好,具有超強(qiáng)的爬坡能力。
　　 虛擬技術(shù)的發(fā)展為車輛性能的研究提供了有利的條件。論文應(yīng)用ADAMS動(dòng)力學(xué)仿真軟件對(duì)全路況林火巡護(hù)與撲救車輛的橫向穩(wěn)定特性進(jìn)行了仿真分析,包括對(duì)橫向穩(wěn)定特性有重大影響的前懸架運(yùn)動(dòng)仿真和整車運(yùn)動(dòng)仿真。仿真結(jié)果表明全路況林火巡護(hù)與撲救車輛的車輪在一定范圍內(nèi)上下跳動(dòng)導(dǎo)致的前

5、懸架車輪定位參數(shù)的變化能夠保證該車輛具有不足轉(zhuǎn)向特性和回正特性,這比較有利于全路況林火巡護(hù)與撲救車輛橫向運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定。整車仿真試驗(yàn)結(jié)果表明全路況林火巡護(hù)與撲救車輛在車速較低時(shí)具有不足轉(zhuǎn)向特性,當(dāng)車速達(dá)到32km/h以上時(shí)趨于中性轉(zhuǎn)向特性,車輛結(jié)構(gòu)參數(shù)能夠保證車輛操縱安全、可靠。
　　 論文在仿真研究的基礎(chǔ)上對(duì)全路況林火巡護(hù)與撲救車輛進(jìn)行了不同路面橫向穩(wěn)定特性試驗(yàn),包括良好路面的圓周運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)、蛇行試驗(yàn)和林區(qū)非道路條件下的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)