拖拉机侧翻稳定性实验系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

拖拉机在作业时，一旦发生侧翻事故，可能导致人员伤亡以及经济损失。因此，为了降低侧翻事故率，提高拖拉机的行驶安全性，研究拖拉机侧翻的因素，对提高车辆的防侧翻能力具有重要的意义。拖拉机侧倾稳定性是拖拉机整机性能的检测项目，通常用最大侧倾稳定角来评价。侧倾角是拖拉机侧倾状态最直接的变化量。对这一安全指标，国家也做出了相关要求和规定。而侧倾翻试验过程中遵从的安全操作规程则直接影响和决定了现场试验人员的安全和车辆检测结果的质量，因此制定并实施车辆侧倾翻试验安全操作规程有利于控制人为因素造成的各类事故，促进实现安全检测，也是侧倾翻检测实验室质量保证体系的核心因素之一。

2. 课题关键问题和重难点

在侧翻试验过程中,拖拉机一侧的轮胎不会同时离开支承平面，拖拉机各轴一侧的轮胎会在支承平面转动至不同的侧翻角时离开支承平面。

由于拖拉机前后轮胎和前后轮距相差甚大(后轮胎规格大于前轮胎规格,且后轮距往往大于前轮距)，又有前后桥较接方式不同,再加上轮式拖拉机的质心高度点偏后,致使后轮轴一侧的轮胎通常先于前轮轴一侧的轮胎离开支承平面,当后轮轴的一侧轮胎离开支承平面以后，拖拉机的侧倾刚度变小，,拖拉机的侧倾将会变得不稳定,但前轮对支承平面还有支承力存在,未达到最大稳定侧翻角时的状态。

继续上升侧翻试验台,使一侧轮胎的垂向载荷逐渐地转移到另一侧,最终—侧轮胎垂向载荷变为零,即前轮与支承平面分离瞬间，倾翻台升起的角度即为最大稳定侧翻角。

3. 国内外研究现状（文献综述）

静态侧翻稳定性试验是模拟拖拉机在静态条件下受到侧向力时,其本身所固有的抗侧翻能力。试验时，拖拉机被放置于侧翻支承平面上,拖拉机的纵向轴线与支承平面转动的轴线方向平行。车轮压在恒力侧向滑移检测薄片上，侧翻试验台通过液压缸支撑使试验平台翻转。支承平面非旋转轴侧的区域背面均装有独立的拉压力传感器,在试验台内部旋转饺接处装有角度传感器。当拖拉机达到侧翻临界状态时(理论上，此时上升侧轮胎对地面的垂直压力为零)，压在车轮下面的恒力侧向滑移检测薄片被释放并发出信号，当计算机检测到这个信号时，立即中止液压缸顶升试验台并锁存侧倾角度值,将试验台悬停在最大倾翻角度处,后依靠平台和车辆的重力使翻转测量平台恢复原位。

当支承平面的侧翻角为零时,拖拉机重力未被分解，仅为垂直于支承平面的一个力。当支承平面的侧翻角不为零时,拖拉机重力被分解为平行于支承平面和垂直于支承平面的两个力,其中平行于支承平面的力模拟了拖拉机在转向时的向心力。当支承平面的恻翻角逐渐增大时,模拟向心力逐渐增大，则稳态回转时的模拟侧向加速度也会逐渐增大。

在侧翻试验过程中，拖拉机一侧的轮胎不会同时离开支承平面,拖拉机各轴一侧的轮胎会在支承平面转动至不同的侧翻角时离开支承平面。由于拖拉机前后轮胎和前后轮距相差甚大(后轮胎规格大于前轮胎规格,且后轮距往往大于前轮距)，又有前后桥铵接方式不同,再加上轮式拖拉机的质心高度点偏后，致使后轮轴一侧的轮胎通常先于前轮轴一侧的轮胎离开支承平面,当后轮轴的一侧轮胎离开支承平面以后，拖拉机的侧倾刚度变小，拖拉机的侧倾将会变得不稳定,但前轮对支承平面还有支承力存在,未达到最大稳定侧翻角时的状态。继续上升侧翻试验台,使一侧轮胎的垂向载荷逐渐地转移到另一侧,最终—侧轮胎垂向载荷变为零,即前轮与支承平面分离瞬间,倾翻台升起的角度即为最大稳定侧翻角。

4. 研究方案

在保证安全试验的情况下,实际进行向右侧翻试验的方法如下:

1)打开给试验台供电的总电源和试验操作台上的各个总开关,并启动电脑,进入侧倾翻试验控制系统界面,等待拖拉机安装在试验台上。

2)将拖拉机停放于处于水平状态的试验台上的指定位置,前后轴应水平均匀地停放在试验台上，确保拖拉机的纵向对称平面与支承平面转动中心线平行。

5. 工作计划

2022-2023-1学期：

第15-16周：完成选题，查阅相关中英文资料。

第17周：与导师沟通进行课题总体规划。