重心可调式履带车辆设计与坡地稳定性研究

来源：农业机械学报杂志2025年第12期北京时间：

作者：牟孝栋，银耀文，周俊睿，刘志杰，刘勇，丁小兵，杨福增

单位：西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,四川川龙拖拉机制造有限公司,重庆鑫源农机股份有限公司,西北农林科技大学,

摘要：针对丘陵山区坡陡路窄、地形地貌复杂、现有机型坡地适用性差和山地动力机械设计方法缺乏的问题，本文提出一种适用于丘陵山地的“横摆-纵移”重心调整式履带车辆方案，为降低研发成本、缩短研发周期，特创制一种“横摆-纵移”重心可调式遥控履带比例样机，用于方案的可行性验证与坡地稳定性研究。对重心调整前后的坡地行驶建立数学模型并进行受力分析，提出一种兼顾横向和纵向稳定性指标——履带接地压力分布均匀度。接地压力与通过性试验结果表明：本文提出的“横摆-纵移”重心可调方案可极大地改进2条履带在坡地行驶的接地压力分布均匀度；在5°、10°、15°、20°条件下，整机重心纵向与横向均调整后，航偏角45°上坡时，车辆平均牵引力分别为39870、33941、26567、22232N，相比调整前分别增加13.9%、18.1%、27.3%和50.5%。极限倾翻试验结果表明：上层车身纵向距离伸出至最大值150mm时，静态纵向极限侧翻角从39°提升至46°，相比重心调整前增加17.9%；上层车身横摆角度调至最大值25°时，静态横向极限仰翻角从40.0°提升至43.5°，相比调整前增加8.8%；在斜坡上经过障碍物时，通过横向或纵向重心调整后，车辆在坡地上的动态倾翻系数会有所提升，提升效果会随坡度增加而减弱。研究结果证明本文方案可行且能显著提升履带车辆在坡地的行驶稳定性和抗倾翻能力，可为履带车辆性能分析和结构优化设计提供方法和数据支撑。

关键词：履带车辆;稳定性;丘陵山地;重心可调;倾翻

基金资助：国家重点研发计划项目(2022YFD2001300)和国家农业重大项目(NK20221603)