針對履帶式移動平臺轉(zhuǎn)向性能的探究

崔智　王天祺　董政　閆猛飛

摘 要：履帶式移動平臺在工農(nóng)業(yè)及軍事領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，然而在轉(zhuǎn)向時傳統(tǒng)履帶式移動平臺效率低、可控性能差，同時對履帶板的磨損極為嚴重，針對上述問題，本文提出了一種新型的履帶板結(jié)構(gòu)，在傳統(tǒng)履帶板的基礎(chǔ)上添置一定角度可以自由滾動的小輥輪，在平臺轉(zhuǎn)向時可以將履帶板與地面間的滑動摩擦力部分轉(zhuǎn)化為小輥輪與地面間的滾動摩擦力。在履帶板上添加小輥輪的方式為提升履帶式移動平臺的轉(zhuǎn)向性能提供了一種新的嘗試。

關(guān)鍵詞：履帶式；移動平臺；轉(zhuǎn)向性能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.056

0 引言

現(xiàn)如今行走裝置主要分為履帶式和輪式兩種，輪式行走裝置機動性能強，噪音低，但對路面的要求很高；而履帶式行走裝置，運動平穩(wěn)、有極強的越野能力，能在特定的環(huán)境和條件下快速順利的完成指定路徑的運動 [1]。在軍事領(lǐng)域中，由于戰(zhàn)場地形地貌相對復(fù)雜，對履帶式裝甲車輛來說，轉(zhuǎn)向性能是保證車輛技戰(zhàn)術(shù)發(fā)揮的重要保障，因而需要更深入的履帶式裝甲車輛的轉(zhuǎn)向性能的進行研究。

1 履帶式移動平臺轉(zhuǎn)向時存在的問題

履帶式移動平臺的轉(zhuǎn)向性能是其機動性能中的最重要的一部分，其轉(zhuǎn)向的實現(xiàn)主要通過行進過程中兩側(cè)履帶不同的速度造成的相對速度差得以實現(xiàn)?，F(xiàn)如今在各領(lǐng)域中投入使用的履帶式移動平臺在崎嶇不平的路面上都可以正常行駛，不過在轉(zhuǎn)向行駛中都會存在一定的問題，主要有：

（1）現(xiàn)如今已使用的履帶式移動平臺，無論是工農(nóng)業(yè)中使用的履帶式鏟車還是軍事領(lǐng)域中的履帶式裝甲車輛，在轉(zhuǎn)向時都需要一定的轉(zhuǎn)向半徑，在大彎度的路面進行轉(zhuǎn)向時，會存在一定的困難，對于現(xiàn)在的傳統(tǒng)履帶式行走裝置，轉(zhuǎn)向時對路面存在一定的要求，因此轉(zhuǎn)向性能具有一定的局限性。

（2）履帶式移動平臺的轉(zhuǎn)向阻力大，其消耗的功率也大。平臺在轉(zhuǎn)向時，與輪式平臺不同，平臺是通過履帶板橫向刮動地面進行轉(zhuǎn)向，在一定特殊的環(huán)境下需要很小的轉(zhuǎn)向半徑，加上履帶式移動平臺的重量相比輪式平臺明顯大很多，會導(dǎo)致很大的功率消耗，大功率的損耗對平臺的零部件也是一種巨大的損耗[2]。

（3）對履帶板的損耗大，減少履帶板的壽命。履帶式移動裝置在轉(zhuǎn)向時，必然會存在一定的速度，會導(dǎo)致履帶板對地面進行橫向的摩擦力，平臺質(zhì)量越大，導(dǎo)致摩擦力越大，對履帶板的磨損更為嚴重。在凹凸不平的崎嶇路面上行駛時，路面會給履帶板沖擊力，導(dǎo)致整個平臺中履帶板是最薄弱、最易被損耗的零部件[3]。

（4）履帶板的維修保養(yǎng)耗時長、費用高。針對履帶式移動平臺來說，履帶板好比一個人的兩只腳一樣，是整個平臺至關(guān)重要的部件。有部分損壞的履帶板若不及時修理的話，會造成更大的破壞，進而導(dǎo)致平臺無法正常行駛，履帶板維修保養(yǎng)周期較長，針對軍事領(lǐng)域的履帶式裝甲車輛來說，很容易造成非戰(zhàn)斗性的戰(zhàn)斗力減弱。

2 提出解決方案

現(xiàn)如今履帶式移動平臺轉(zhuǎn)向性能弱的問題嚴重影響了平臺的整體機動性能。部分研究人員也研究過一些的方法：替換履帶板材料、在履帶板外掛膠或者減輕整體平臺的重量等，不過都沒有從根本上解決履帶式移動平臺轉(zhuǎn)向性能相對較弱的問題。

針對此現(xiàn)象，設(shè)想出一種新型履帶板，如圖1所示。

與傳統(tǒng)的履帶板結(jié)構(gòu)相比，圖1中的履帶板的結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)履帶板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，添加了輥輪支架，并在輥輪支架上添加了一組小輥輪，輥輪支架及小輥輪的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

通過輥輪支架固定輥輪的位置，平臺在轉(zhuǎn)向過程中，可以將橫向的摩擦力部分轉(zhuǎn)化為小輥輪與地面之間的滾動摩擦力，這樣可以減小平臺整體與地面之間的摩擦力，減輕了履帶的磨損，提升了平臺的轉(zhuǎn)向性能。

3 結(jié)論

履帶式移動平臺的轉(zhuǎn)向性能存在一定的缺點，通過在履帶板上添加小輥輪將轉(zhuǎn)向時的滑動摩擦力轉(zhuǎn)化為小輥輪與地面間滾動摩擦力，提升了履帶式移動平臺的轉(zhuǎn)向性能，這對履帶式移動平臺轉(zhuǎn)向性能的研究提供了一種較為現(xiàn)實的方法。

參考文獻：

[1]鄭慕僑，馮崇植，藍祖佑.坦克裝甲車輛[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2003.

[2]汪明德，趙毓芹，祝嘉光.坦克行駛原理[M].北京：國防工業(yè)出版社，1983.

[3]李元林，呂國志，易當祥等.自行火炮履帶板的疲勞壽命預(yù)測方法[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2007，7（19）：4846-4850.

作者簡介：崔智（1994-），男，遼寧營口人，碩士研究生，研究方向：電力系統(tǒng)及其自動化。