UM Kettenfahrzeug

UM Kettenfahrzeug

istory Modellierung der Dynamik von Kettenfahrzeugen

 

Гусеничная машина Гусеничная машина

Гусеничная машина

Das UM Kettenfahrzeug Modul wurde für die automatische Erstellung von Modellen von Kettenfahrzeugen und die Analyse ihrer Dynamik entwickelt. Die folgenden Werkzeuge sind im UM Kettenfahrzeug Modul enthalten:

  • automatische Generierung eines Kettenfahrwerks mit Hilfe einer Bibliothek, in der Haupt- komponenten von Kettenfahrzeugen angelegt sind, 
  • Möglichkeit die Komponentendatenbank nach individuellen Anforderungen zu erweitern, 
  • Dynamische Analyse von Kettenfahrzeugen anhand einer Reihe von Tests.
istory Komponenten der Datenbank

 

Schablonen für Aufhängungselemente
Шаблоны элементов подвески Шаблоны элементов подвески

Шаблоны элементов подвески

Die Datenbank des UM Kettenfahrzeug Modul besteht aus zwei Hauptkomponenten, einem automatischen Generator für Fahrwerkmodelle von Kettenfahrzeugen und einem Rechenteil, der zur Erstellung und Lösung von Bewegungsgleichungen für Kettenfahrzeuge dient.

Track-Schablone mit starrer Gummi-Metall-Verbindung und parallelen Verbindungen
Шаблоны трака с жестким, резинометаллическим шарниром и с параллельными шарнирами Шаблоны трака с жестким, резинометаллическим шарниром и с параллельными шарнирами

Шаблоны трака с жестким, резинометаллическим шарниром и с параллельными шарнирами

Der Generator für Fahrwerkmodelle von Kettenfahrzeugen enthält sowohl Standardkomponenten als auch selbst erstellte Komponenten:

  • Laufrollen mit Federungssystemen, 
  • Antriebsrad,
  • Leitrad mit Spannmechanismus, 
  • Laufrollen,
  • Kettenglieder mit verschiedenen Arten von Gelenken,
  • Zahnprofile des Antriebsrades und der Kettenblätter zur präzisen Berechnung ihrer Kontakinteraktionen.

 

Antriebsräder
Ведущие колеса

Ведущие колеса

Die Umhüllungskurve als Schablone

für die Konstruktion eines Models einer Kettenhüllkurve

Огибающая кривая как шаблон для построения модели гусеничного обвода

Rollenmittelpunkte und Radien werden verwendet, um eine Hüllkurve zu generieren, die die Trackspuren an ihren exakten Positionen erzeugt.

 

 Modelle von Kontaktinteraktionen

 

Das dynamische Modell von eines Kettenfahrzeugs umfasst mehrere Arten von Kontaktinteraktionen.

Rad-Boden-Interaktion

Die Berechnung der Normalkraft bei der Berührung der Laufrolle, der Stützrolle oder des Führungsrades mit dem Kettenglied beruht auf folgender Annahme: Die Kraft ist proportional zur Fläche des konventionellen Eindringens S des starren Rollenrandes in die Ebene bei einem vertikalen Versatz der Rollenmitte δ.

Eindringen des Rades in die Ebene
Внедрение колеса в плоскость

Zusammenspiel zwischen Antriebsrad und Kronrad

Durch den Kontakt zwischen dem Kronrad und den Zähnen des Antriebsrades werden Zug- und Bremsmomente auf die Kette übertragen. Zur Berechnung dieser Wechselwirkung wird ein nachgiebiges Kontaktmodell verwendet. Die Kontaktkraft hängt von der Tiefe der gegenseitigen Einbettung der genauen Profile von Kette und Zahn ab und hat zwei Komponenten: die Normalkraft N und die Reibungskraft F.

Zusammenspiel zwischen Antriebsrad und Kronrad

Взаимодействие ведущего колеса с цевкой

Interaktion des Kettenglieds mit dem Boden

Das Becker-Modell wird zur Berechnung der Interaktionskräfte zwischen der Kette und dem Boden verwendet.

Пример зависимости силы взаимодействия трака с грунтом от величины просадки

Beispiel für die Interaktionskraft der Kette mit dem Boden in Abhängigkeit zur Bodensenkung

 Dynamische Tests

 

Zur Simulation der Dynamik von Kettenfahrzeugen sind im UM Kettenfahrzeug Modul folgende Tests enthalten:

  • Gleichgewicht, 
  • Kettenspannung,
  • Berechnung der Anfangsgeschwindigkeit, 
  • Vertikale harmonische Belastung, 
  • Geradeausfahrt,
  • Lenkung ohne Rückkopplung, 
  • Tests mit einem Fahrer.

Die Tests sind in zwei Gruppen unterteilt: Hilfs- und Haupttests (die letzten drei Tests in der Liste). Die Hilfstests dienen zur Berechnung des Ausgangszustandes des Kettenfahrzeugs und zur Vorbereitung der Haupttests. Mit Hilfe der Haupttests werden die dynamischen Eigenschaften des Kettenfahrzeugs analysiert.

Modellierung eines Sprungs eines Kettenfahrzeugs
tv3

Bei den Haupttests werden verschiedene Arten von Boden - und Grundunebenheiten und Hindernissen verwendet. Die obige Abbildung zeigt zum Beispiel einen Test für eine gradlinige Fahrt eines Kettenfahrzeugs mit einem Sprung. Bei Tests mit einem Fahrer bewegt sich das Kettenfahrzeug entlang festgelegter kurvenreicher Strecken, einschließlich Polygonen mit einer bestimmten Anzahl von Hindernissen. Die Erstellung von Teststrecken mit allen Hindernissen und Polygonen kann mit einem CAD- System (KOMPAS, SolidWorks, Autodesk Inventor, PRO/E, Unigraphics, usw.) durchgeführt und in das UM Kettenfahrzeug Modul importiert werden.

Testing area and a route
Benutzerhandbuch / Präsentation

 

Das Benutzerhandbuch und eine Präsentation für das UM Kettenfahrzeug Modul sind auf der Downloadseite verfügbar.