側(cè)翻工況下ZTR割草機(jī)ROPS的理論分析及仿真優(yōu)選.pdf

1、零轉(zhuǎn)彎半徑割草機(jī)（Zero Turning Radius Mower，簡(jiǎn)稱ZTRM）具有原地轉(zhuǎn)彎并且工作效率高等特點(diǎn)，而在大型草坪得到廣泛應(yīng)用。但因其屬于非路面車輛，其作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，常常工作于斜坡、洼地等復(fù)雜的條件環(huán)境，加上操作人員技術(shù)水平參差不齊，割草機(jī)側(cè)翻翻車事故時(shí)有發(fā)生，甚至出現(xiàn)機(jī)毀人亡的生產(chǎn)事故，嚴(yán)重威脅駕駛員的生命安全。
　　為了提高零轉(zhuǎn)彎半徑割草機(jī)的安全性，本文以揚(yáng)州維邦園林機(jī)械有限公司生產(chǎn)的WBZ12219K-S型號(hào)

2、零轉(zhuǎn)彎半徑割草機(jī)作為研究對(duì)象，對(duì)其在斜坡上的翻滾特性進(jìn)行了深入研究。
　　首先，針對(duì)ZTRM的安全性問(wèn)題，對(duì)側(cè)翻工況下ZTRM模型進(jìn)行了分析，分別建立了割草機(jī)平地物理模型及翻滾數(shù)學(xué)模型，同時(shí)依據(jù)割草機(jī)尺寸確立了割草機(jī)在翻轉(zhuǎn)過(guò)程中的各變量間的關(guān)系，詳細(xì)地探討了ZTRM在各個(gè)重要接觸點(diǎn)和因滑移而產(chǎn)生的能量關(guān)系，并利用MATLAB軟件建立參數(shù)化程序。運(yùn)用Hyperwork s、LS-DYNA軟件建立了完整的ZTRM側(cè)翻碰撞有限元模型，詳

3、細(xì)述說(shuō)了ZTR割草機(jī)碰撞有限元理論。根據(jù)所建立的數(shù)學(xué)模型及邊界條件的設(shè)置有限元模型，隨后進(jìn)行仿真調(diào)試計(jì)算。
　　其次，建立了基于ISO21299國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的駕駛員安全性暴露的參數(shù)化程序和R OPS力學(xué)模型，確定了ROPS滿足能量吸收的要求下的最大變形量，同時(shí)在基于標(biāo)準(zhǔn)前提下確定了ROPS最小承受力及最小能量吸收模型。通過(guò)實(shí)地翻滾實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了有限元模型的正確性，同時(shí)運(yùn)用有限元模型與數(shù)學(xué)模型結(jié)果分析對(duì)比以驗(yàn)證理論方法的正確性。利用仿真模型