针对履带式移动平台转向性能的探究

崔智　王天祺　董政　闫猛飞

摘 要：履帶式移动平台在工农业及军事领域应用广泛，然而在转向时传统履带式移动平台效率低、可控性能差，同时对履带板的磨损极为严重，针对上述问题，本文提出了一种新型的履带板结构，在传统履带板的基础上添置一定角度可以自由滚动的小辊轮，在平台转向时可以将履带板与地面间的滑动摩擦力部分转化为小辊轮与地面间的滚动摩擦力。在履带板上添加小辊轮的方式为提升履带式移动平台的转向性能提供了一种新的尝试。

关键词：履带式；移动平台；转向性能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.056

0 引言

现如今行走装置主要分为履带式和轮式两种，轮式行走装置机动性能强，噪音低，但对路面的要求很高；而履带式行走装置，运动平稳、有极强的越野能力，能在特定的环境和条件下快速顺利的完成指定路径的运动 [1]。在军事领域中，由于战场地形地貌相对复杂，对履带式装甲车辆来说，转向性能是保证车辆技战术发挥的重要保障，因而需要更深入的履带式装甲车辆的转向性能的进行研究。

1 履带式移动平台转向时存在的问题

履带式移动平台的转向性能是其机动性能中的最重要的一部分，其转向的实现主要通过行进过程中两侧履带不同的速度造成的相对速度差得以实现。现如今在各领域中投入使用的履带式移动平台在崎岖不平的路面上都可以正常行驶，不过在转向行驶中都会存在一定的问题，主要有：

（1）现如今已使用的履带式移动平台，无论是工农业中使用的履带式铲车还是军事领域中的履带式装甲车辆，在转向时都需要一定的转向半径，在大弯度的路面进行转向时，会存在一定的困难，对于现在的传统履带式行走装置，转向时对路面存在一定的要求，因此转向性能具有一定的局限性。

（2）履带式移动平台的转向阻力大，其消耗的功率也大。平台在转向时，与轮式平台不同，平台是通过履带板横向刮动地面进行转向，在一定特殊的环境下需要很小的转向半径，加上履带式移动平台的重量相比轮式平台明显大很多，会导致很大的功率消耗，大功率的损耗对平台的零部件也是一种巨大的损耗[2]。

（3）对履带板的损耗大，减少履带板的寿命。履带式移动装置在转向时，必然会存在一定的速度，会导致履带板对地面进行横向的摩擦力，平台质量越大，导致摩擦力越大，对履带板的磨损更为严重。在凹凸不平的崎岖路面上行驶时，路面会给履带板冲击力，导致整个平台中履带板是最薄弱、最易被损耗的零部件[3]。

（4）履带板的维修保养耗时长、费用高。针对履带式移动平台来说，履带板好比一个人的两只脚一样，是整个平台至关重要的部件。有部分损坏的履带板若不及时修理的话，会造成更大的破坏，进而导致平台无法正常行驶，履带板维修保养周期较长，针对军事领域的履带式装甲车辆来说，很容易造成非战斗性的战斗力减弱。

2 提出解决方案

现如今履带式移动平台转向性能弱的问题严重影响了平台的整体机动性能。部分研究人员也研究过一些的方法：替换履带板材料、在履带板外挂胶或者减轻整体平台的重量等，不过都没有从根本上解决履带式移动平台转向性能相对较弱的问题。

针对此现象，设想出一种新型履带板，如图1所示。

与传统的履带板结构相比，图1中的履带板的结构在传统履带板结构的基础上，添加了辊轮支架，并在辊轮支架上添加了一组小辊轮，辊轮支架及小辊轮的结构如图2所示。

通过辊轮支架固定辊轮的位置，平台在转向过程中，可以将横向的摩擦力部分转化为小辊轮与地面之间的滚动摩擦力，这样可以减小平台整体与地面之间的摩擦力，减轻了履带的磨损，提升了平台的转向性能。

3 结论

履带式移动平台的转向性能存在一定的缺点，通过在履带板上添加小辊轮将转向时的滑动摩擦力转化为小辊轮与地面间滚动摩擦力，提升了履带式移动平台的转向性能，这对履带式移动平台转向性能的研究提供了一种较为现实的方法。

参考文献：

[1]郑慕侨，冯崇植，蓝祖佑.坦克装甲车辆[M].北京：北京理工大学出版社，2003.

[2]汪明德，赵毓芹，祝嘉光.坦克行驶原理[M].北京：国防工业出版社，1983.

[3]李元林，吕国志，易当祥等.自行火炮履带板的疲劳寿命预测方法[J].科学技术与工程，2007，7（19）：4846-4850.

作者简介：崔智（1994-），男，辽宁营口人，硕士研究生，研究方向：电力系统及其自动化。