Modelowanie i badania symulacyjne hydraulicznego układu zapewnienia stateczności pojazdu

W artykule zaprezentowano sposób modelowania i badania symulacyjne stateczności koncepcyjnej konstrukcji mobilnej maszyny roboczej. Z założenia maszyna ma poruszać: się po grząskim i nierównym terenie o zmiennych własnościach mechanicznych. Napęd stanowią trzy koła umieszczone szeregowo wzdłuż osi podłużnej pojazdu. Za stateczność odpowiedzialna jest para bocznych kół podporowych na ramionach połączonych z ramą pojazdu. Autorzy przedstawili w artykule problematykę oraz różne warianty koncepcyjne zapewniające stateczność maszyny podczas ruchu. Do badań symulacyjnych wybrano układ z teleskopowymi ramionami. Regulacja długości ramion realizowana jest za pomocą siłowników hydraulicznych. Zastosowano napęd hydrauliczny z uwagi na jego zaletę, jaką jest zdolność do przenoszenia bardzo dużych sił oraz wykonywania ruchu liniowego w szerokim zakresie prędkości. Dla jego rozwiązania zaprojektowano układ mechaniczno-hydrauliczny, a następnie model fizyczny, który poddano pewnym uproszczeniom i ten ostatni model stał się podstawą do badań symulacyjnych stateczności pojazdu. Wyniki badań przedstawiają zachowanie się układu dla różnych prędkości ruchu i zmian profilu terenu. Do eksperymentów symulacyjnych posłużono się oprogramowaniem Matlab/Simulink.

The paper presents the modeling and stability simulation tests of conceptual design of mobile working machine. By design the machine has to move on a muddy and uneven terrain with variable mechanical properities. The drive consists of three wheels arranged in series along the longitudinal axis of the vehicle. For the stability responsible is the pair of side wheels supporting on the shoulders and connected to the vehicle frame. The authors presented in the article the problems and different variants of a conceptual machinery to ensure stability during movement. for the simulation tests selected system with telescopic arms. Adjust the lenght of the arms is achieved by hydraulic actuators. Hydraulic actuator was used because of its advantage, which is the ability to move very large forces and perform linear motion over a wide speed range. Mechanical and hydraulic system was designed for this solution, and physical model which has been simplified, and last model became basic for simulation studies of stability of the vehicle. The results represent the behaviour of the system for different speeds of movement and changes in terrain profile. For the simulation experiments used a Matlab/Simuling software.