基于CAN总线的悬浮式转向驱动桥电气控制系统设计

为适应智能重型拖拉机的发展,针对关键零部件悬浮式转向驱动桥设计了一套基于CAN总线的电气控制系统。从全独立式悬浮转向驱动桥的工作特点和要求出发,兼顾电磁兼容性设计,以提高系统的鲁棒性和可扩展性为目标,设计了悬浮电气控制系统的框架和原理图,并详细设计了硬件与软件系统。这套悬浮控制系统也适用于联合收获机、旋耕机等农业机械设备。     

铰接轮式拖拉机线控转向技术的应用

正线控转向技术在重型农用拖拉机领域现已得到广泛应用。本文以铰接轮式拖拉机为研究对象,在保留全液压转向器控制系统的同时,对线控液压转向系统的控制方法进行设计,实现全液压转向与线控转向并存。该设计运用传感器和电液技术,通过电控单元的控制,完成拖拉机的转向动作,使得转向系统更加灵敏、精确,操作更加简单省力,从而提高拖拉机的转向性能,改善驾驶员的人机化操纵,从而提高了拖拉机的作业效率。一、线控转向系统总体方案     

拖拉机转向驱动桥自动限滑差速器液压系统设计

为解决配备普通差速器的四轮驱动拖拉机在恶劣复杂路况下行驶时因扭矩分配不合理造成的车辆前行困难、动力损失等问题,改善限滑差速器的自锁性能,设计一种拖拉机转向驱动桥液压锁止式自动限滑差速器的液压系统。介绍液压锁止式自动限滑差速器的整机结构和工作原理;提供三种液压锁止方案,剖析三种方案的结构特点及优缺点,择优选择加装负载敏感优先阀的液压锁止方案作为本机液压锁止最终方案,并介绍该液压方案的工作原理和对主要液压元件的分析选型。结果表明:该液压系统设计合理、性能稳定,3 h系统温升55℃、工作压力1.8 MPa、锁止力矩1840 N·m、回油背压0.35 MPa、响应时间0.2 s,各项指标均达到相关规定要求。     

基于东风1204拖拉机自动导航转向控制系统设计

以东风1204拖拉机为原型,通过分析拖拉机自动导航与车道偏离预警系统(LDWS)的异同,以LDWS转向控制模型为基础,推导出拖拉机动力学模型。通过分析液压转向机构工作原理,制定了液压自动转向机构的改装方案,并利用Sim Hydraulics工具箱搭建了液压自动转向系统模型,且基于此转向模型设计了自动导航拖拉机液压转向系统模糊控制器,在Mat Lab/Simulink中进行仿真试验。结果表明:所设计的转向系统模糊控制器具有良好的转向跟踪精度,其最大跟踪误差小于1°,控制效果良好。     

拖拉机电液悬挂系统动压反馈校正方法研究

针对拖拉机在运输重型悬挂设备时，压力冲击剧烈、拖拉机会产生较大的俯仰运动等问题，提出了在位置控制系统中加入动压反馈校正环节，增加系统阻尼比，来抑制系统压力波动。该动压反馈校正环节利用压力传感器输出信号，经过控制器微分校正后给系统输入，能够在不影响系统动态刚度的前提下，增加系统阻尼比。首先，通过建立拖拉机电液悬挂的运动学模型，分析研究了各杆件间的转角传动比，并建立了拖拉机悬挂系统的动力学模型，利用Matlab编写程序求解液压缸的负载力，建立了液压系统模型，分析了加入动压反馈校正环节后的液压系统阻尼比变化情况，给出了动压反馈参数的确认方法。其次，应用Matlab/Simulink对所建立的模型进行仿真分析，仿真结果表明：在液压系统提升过程中压力变化较大，最大压力达到5.8MPa，校正后的电液悬挂系统压力波动较小，最大压力仅4.0MPa，在液压系统受到干扰力冲击时，原液压系统压力波动范围为2.7MPa，而采用动压反馈校正后的位置控制压力波动范围为1.1MPa，验证了该校正方法能够有效地提高系统阻尼比，抑制压力波动。最后，搭建试验平台进行试验验证，试验结果表明：拖拉机电液悬挂提升过程中未校正系统的提升最大压力为4.6MPa，且压力振荡下降，而校正后的系统最大压力仅3.8MPa，压力较为平缓。冲击干扰试验中原系统的最大压力达到6.5MPa，压力波动范围为6.0MPa，而校正后的系统最大压力仅为4.6MPa，压力波动范围为4.2MPa，相对于原系统锁止工况，压力波动范围降低了30%。本文提出的拖拉机电液悬挂动压反馈校正方法，可以很好地抑制拖拉机电液悬挂液压缸压力波动，从而达到保护农机具，降低俯仰运动，提高驾驶员舒适性的目的。     

拖拉机自动驾驶液压转向系统研究

拖拉机自动驾驶技术是拖拉机现代化和智能化的根本要求,其中的自动转向系统是其核心技术之一。本设计中的自动转向系统的液压回路,实现手动转向和自动转向功能;设计了高度集成的转向集成阀块,很好地解决了管路与元件的连接和布置问题。通过仿真实验和样机试验,结果表明,液压回路及转向阀块能够满足拖拉机液压转向要求,能够实现自动驾驶模式与手动驾驶模式的自动切换,易于实现自动化控制。     

拖拉机悬浮式前驱动桥的应用研究

研究了农用拖拉机悬浮式前驱动桥的现状,列举了几种悬浮机械结构,重点介绍分析了一种悬浮式前驱动桥的机械、液压、电气工作原理。     

智能控制技术在履带式拖拉机上的应用研究

为解决履带式拖拉机控制系统智能化程度不高、动力不足、环境适应能力不强的问题,针对其智能化控制系统进行了设计和改进。拖拉机采用分布控制管理系统进行控制,采用CAN总线实现通信,主要组成为总控制器、变速器控制、换挡/离合、油门控制器、转向控制器和悬挂控制器。通过对其履带式驱动桥进行改进,包括采用行星式转向机构和液压系统进行控制,提高了履带式拖拉机的动力和性能。实验室和田间试验结果表明:履带式拖拉机的控制系统可完成对拖拉机的智能控制,保证了其稳定行驶,能够满足拖拉机的设计和性能要求。     

大型拖拉机液压系统管路连接密封方式

大型拖拉机在实际工作过程中,其提升系统工作装置、液压输出、转向和润滑等大部分工作是通过液压系统来控制和执行的。液压管路作为液压能传递纽带,在液压系统中承担着重要的角色,而液压管路连接件的密封性能的优劣在一定程度上决定了液压系统的可靠性。通过对大型拖拉机液压系统的管路密封方式的研究和分析,总结有效的液压管路密封措施,为大型拖拉机液压系统的设计和改进提供支撑,进而提高大型拖拉机的可靠性。      

铰接摆杆式重型拖拉机线控转向系统仿真与试验

建立了拖拉机空间多体动力学机械系统与线控转向液压系统联合仿真模型,用Matlab编写了相应的模糊PID控制仿真程序,进行了拖拉机线控转向系统原地转向仿真。在平直水泥路面上进行了铰接摆杆式重型拖拉机线控原地转向试验与行驶试验。试验研究表明,所开发的线控转向系统能用于行驶速度小于13 km/h的作业工况。     

大型拖拉机全液压自动转向系统设计

针对目前农用拖拉机在工作过程中转向操作费力、驾驶员劳动强度高的现象,在原拖拉机人工驾驶液压转向系统的基础上,设计了一种自动控制的液压转向系统。该系统通过电磁换向阀及反馈信号的通断实现拖拉机转向定量与变量系统的转换,进而实现人工操作和无人驾驶的自由切换。自动控制系统的导航信号采用具有GPS、GLONASS和北斗三个导航系统的基站,在工作时控制系统自动选取信号较强的导航系统,实现了位置信号准确。     

拖拉机自动转向试验台研制

农业机械自动转向是实现农业机械自动化和智能化的关键技术之一,农田作业工况较为复杂,拖拉机自动转向装置的现场安装调试费时费力。针对这一问题,本研究研制了一种拖拉机自动转向试验台,对拖拉机自动转向装置进行模拟调试与测试以保证其控制的准确性和可靠性,从而减少田间测试时间,降低安装使用成本。本研究选用120马力拖拉机前桥,通过对机械结构、液压系统和电气控制系统的设计计算,搭建了拖拉机自动转向试验台。利用惯性测量单元对转向系统工作性能进行测试,试验结果表明方向盘平均转向间隙为16.48°,车轮平均转角延迟时间为0.14s,响应速度和稳定性符合农业机械转向要求。所研制的拖拉机自动转向试验台能够用于测试拖拉机前桥的工作状态,并对其转向性能参数进行准确采集和记录,可为农业机械自动转向装置的调试和性能检测提供一个高效可靠的测试平台。     

静液压—机械驱动桥式履带底盘分段跟随转向控制研究

为提高静液压-机械驱动桥式履带底盘转向的可操作性及安全性,设计了一种分段跟随控制策略及利用转向盘输入的转向电控系统。根据打滑条件下履带底盘转向分析结果,求解出理论转向轨迹,并根据机械驱动桥响应复位时间进行分段处理。实际履带底盘转向轨迹根据控制策略中所划分的行驶方向角度与位置偏离限控制每一分段时间内驱动桥的离合制动器作用状态,实时跟随理论轨迹。建立了控制策略的评价方法,并进行了算法仿真和电控系统设计及实车试验。仿真结果表明控制算法履带底盘转向相对误差为5.9%~10%,执行器作用平均频率为2.5~6.6 Hz。实车试验表明,利用转向盘输入的电控转向系统可满足静液压-机械驱动式履带底盘的转向需求,能够实现驾驶人员转向意图,转向过程平稳。同时,电控系统能够有效减少履带底盘转向过程中的原地滑转,从而减小对地面和农作物的损伤。     

东方红ＬＦ８０—９０４ＷＤ前驱动桥的结构改进

1　前言东方红ＬＦ80 90 4ＷＤ拖拉机是采用意大利菲亚特公司 90系列轮式拖拉机底盘制造技术 ,匹配一拖集团公司与英国里卡多工程师咨询公司合作生产的东方红ＬＲ4 10 5ＴＦ型柴油发动机。该四轮驱动拖拉机是东方红ＬＦ80 90两轮驱动拖拉机的变型 ,已形成批量生产。其前驱动桥结构先进 ,设计合理 ,但其工艺要求较高 ,目前一拖公司现有工艺水平难以完全达到原设计要求 ,所以我们在本着不影响性能的前提下 ,对原结构作了一些改进并取得良好效果。2　前驱动桥的结构东方红ＬＦ80 90 4ＷＤ前驱动桥采用液压转向、摆动式中央摆销 ,其转角可达 …     

山地拖拉机电控液压转向系统设计分析

为进一步提升山地拖拉机的工作效率及作业过程中转向系统的运转平稳性与准确性,采用电机控制技术,针对山地拖拉机的电控液压转向系统进行设计分析。基于转向控制的内部形成机理,建立了电控液压转向控制系统数学模型,对转向系统的核心部件进行参数选取,实现机身转向平稳机构设计。利用SolidWorks构建电控液压转向系统的物理模型,并结合3Dmax提供山地作业场景,从转向系统转矩控制与拖拉机行进速度变化角度进行转向仿真试验。试验结果表明:选取转向角度与转向平稳性作为评价分析参数,在角度范围-25°～25°之间变化时,每次变化角度误差在-0. 64°～+0. 94°的范围内,满足设计要求;转向试验过程中机身的转向平稳性控制在79. 8%以上,大于75%的设计指标,说明仿真试验可行。     

花生捡拾联合收获机液压系统的分析与试验

针对花生捡拾联合收获机液压系统操作难度大、可靠性差、使用寿命短等导致的行走系统性能较差等问题,为了提高整机操作性能,降低驾驶员劳动强度,基于维修方便、管路少等设计原则,对液压系统各缸所需提供压力进行详细测算,得到液压系统工作所需最大压力为4.6MPa。针对计算结果对液压元件进行选型布置,并设计多工况下试验对各点压力进行测定,得到各测点压力最大为4.4MPa。试验结果表明:液压元件满足实际工作要求,使行走子系统具有更好的无级变速和转向助力性能,使作业子系统操作性更强,反馈更好。     

以实际案例分析拖拉机汽车转向驱动桥的功用

<正>拖拉机汽车行走系的主要功用是把由发动机传到驱动轮上的驱动扭矩转变为拖拉机汽车工作所需要的推进力;并把驱动轮的旋转运动变成拖拉机汽车在地面上的移动。此外,行走系还用来支承拖拉机汽车的重量,并减轻冲击和振动。转向驱动桥是行走系中很重要的一部分,本文以两个实际案例来分析拖拉机汽车转向驱动桥的功用。转向驱动桥用于变形四轮驱动的拖拉机和越野汽车上,因为它既能驱动,又能转向,故称为转向驱动桥。     

果园型拖拉机遥控控制系统开发与研究

对果园型拖拉机遥控控制系统进行了研究,并针对果园型拖拉机的结构和工作特点,设计了气压推杆系统、液压转向系统等;为确保遥控系统的安全性,在此基础上设计了整车安全控制策略及视频监控系统。开展了果园型遥控拖拉机的田间适应性试验,有效保证了遥控拖拉机的功能性和可靠性。     

全架式大功率轮式拖拉机的研制

为了适应我国农业机械化发展形势的需要,研制了功率分别为118 kW和132 kW的KAT1604/1804型轮式拖拉机。其主要结构和技术特点是,采用全架式结构和模块化设计,行走传动系统和PTO系统分置,液压悬挂系统功能强,提升器的最大提升力达到36 kN。该系列拖拉机的成功研制,丰富了我国大功率拖拉机的产品类型,并为更大功率拖拉机的研制提供了可靠的平台。     

新型履带拖拉机转向操纵系统的设计

本文介绍了拖拉机液压转向操纵系统的组成及工作原理,并对液压伺服转向操纵系统进行了设计。拖拉机使用方向盘电液控制转向,能够大幅度减轻驾驶员的精神紧张程度和减少驾驶员的工作强度,此项研究对于国内履带车辆的自动化控制有着重要的意义。