小型履带式采伐机转向理论分析与计算-森林与环境学报.PDF

－ 森林与环境学报　 ２０１６ꎬ ３６(１): １１１ １１６ 第３６卷 第 １期 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｏｒｅｓｔ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ２０１６年１月 ＤＯＩ:１０.１３３２４/ ｊ.ｃｎｋｉ.ｊｆｃｆ.２０１６.０１.０１８ 小型履带式采伐机转向理论分析与计算 杨春梅ꎬ刘千军ꎬ李耀祥ꎬ马　 岩ꎬ杨　 博 (东北林业大学林业与木工机械工程技术中心ꎬ黑龙江哈尔滨 １５００４０) 摘要:为改善小型履带式采伐机转向性能和提高采伐机采伐作业时的工作效率ꎬ 运用转向动力学和履带行走机构转弯理 论对小型采伐机的履带行走机构进行转向阻力矩和转向受力分析ꎬ 并推导出理论转弯半径、 转向阻力矩、 转向参数的数 学表达式ꎮ 以履带行走机构接地长度ꎬ 轨距以及采伐机自重等参数为例进行计算ꎬ 计算出理论转弯半径、 理论转向阻力 矩、 转向系数、 转向比ꎮ 结果表明ꎬ 当转向系数ｋ０.５时ꎬ 慢侧履带制动ꎬ 快侧履带提供切线牵引力与实际工作情况完 全吻合ꎻ 同时验证了理论分析的准确性ꎬ 为小型履带式采伐机的转向理论研究提供了理论依据ꎮ 关键词:采伐机ꎻ履带式ꎻ转向理论 － － － 中图分类号:ＴＨ１１３.２ 文献标识码:Ａ 文章编号: ２０９６ ００１８(２０１６)０１ ０１１１ ０６ Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｓｍａｌｌ ｃｒａｗｌｅｒ ｃｕｔｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ＹＡＮＧ ＣｈｕｎｍｅｉꎬＬＩＵ ＱｉａｎｊｕｎꎬＬＩ ＹａｏｘｉａｎｇꎬＭＡ ＹａｎꎬＹＡＮＧ Ｂｏ (Ｆｏｒｅｓｔｒｙ ａｎｄ Ｗｏｏｄｗｏｒｋｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＣｅｎｔｅｒꎬＮｏｒｔｈｅａｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＨａｒｂｉｎꎬＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ １５００４０ꎬＣｈｉｎａ) Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔｅｅｒｉｎｇａｂｉｌｉｔｙａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｓｍａｌｌ￣ｓｃａｌｅｃｒａｗｌｅｒｃｕｔｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅꎬｓｔｅｅｒｉｎｇｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎｄ ｃｒａｗｌｅｒ ｓｙｓｔｅｍｔｕｒｎｉｎｇ ｔｈｅｏｒｙ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｔｏｒｑｕｅ ａｎｄ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｍａｌｌ ｃｒａｗｌｅｒ ｃｕｔｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｕｒｎｉｎｇꎬａｎｄ ｄｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｔｕｒｎｉｎｇ ｒａｄｉｕｓꎬｔｕｒｎｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｍｏｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ. Ｔａｋｉｎｇ ｓｏｍｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｃｒａｗｌｅｒ ｇｒｏｕｎｄｌｅｎｇｔｈꎬｔｒａｃｋｇａｕｇｅａｎｄｔｈｅ ｓｅｌｆ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅｃｕｔｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｔｕｒｎｉｎｇ ｒａｄｉｕｓꎬｓｔｅｅｒｉｎｇ ｔｏｒｑｕｅꎬｓｔｅｅｒｉｎｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓａｎｄｓｔｅｅｒｉｎｇｒａｔｉｏｉｎｔｈｅｏｒｙ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｗｈｉｌｅｓｔｅｅｒｉｎｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｋ ０.５ꎬｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｓｌｏｗ ｔｒａｃｋ ｂｒａｋｅꎬｔｈｅｆａｓｔｔｒａｃｋｐｒｏｖｉｄｉｎｇｔａｎｇｅｎｔｉａｌｔｒａｃｔｉｏｎｃｏｉｎｃｉｄｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｃｔｕａｌｗｏｒｋꎬａｎｄｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄꎬｓｏ ａｓｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓｆｏｒ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｓｍａｌｌ ｃｒａｗｌｅｒ ｃｕｔｔｉｎ