推拉式气垫运载平台的行走理论研究

推拉式气垫运载平台的行走理论研究

国内外研究表明，气垫技术与行走机构相结合可以明显地减小车辆下陷，降低地面行驶阻力，是解决沼泽、湿地、海涂等软湿地域运输问题的有效途径。本文在气垫技术应用方面取得一定经验的基础上，提出了“推与拉”这种特殊的行走方式来解决重载平台的自走问题。
推拉式气垫运载平台的行走机构由推拉机构和锚定机构组成，采用全液压驱动方案，并配备了微机测控系统来对其行驶过程进行自动控制。该运载平台由垫升系统、行走机构、液压系统和测控系统4部分组成。本文主要阐述了各组成部分的结构和功能，建立了行走机构和液压系统的数学模型，并进行了相应的仿真研究。
本文将运载平台的行走机构视为一个可变结构桁架，运用空间并联机构分析的理论，推导出了运动平台相对于静止平台的位姿矩阵，对平台的运动进行了顺向和逆向分析。分析了平台转向的运动学，并在此基础上进行了转向阻力和阻力矩分析。本文利用理论土力学中的挡土墙理论，分析了抓地锚定机构和土壤之间的相互作用，求出了锚定阻力。设计了驱动推拉机构的双泵同步回路和驱动抓地锚定机构的反向同步回路，建立了推拉机构液压系统的动态仿真数学模型，并对其动态特性进行了仿真分析。
通过对推拉机构的液压系统进行试验，验证了建立的液压系统数学模型的正确性，证明了以此数学模型为基础进行的仿真分析的可信性。