农用运输车转向梯形机构的优化设计

为了避免农用运输车转向时路面的附加阻力及减少轮胎的磨损,转向轮的实际转角应与其理论转角尽量一致.然而传统的转向梯形机构的设计很难满足上述要求.本文提出了一种方便的优化方法并得出了较满意的结果.     

自校正式转向传动机构研究

针对传统的轮式车辆转向传动机构所形成的转向线与理论无侧滑线存在较大差异的问题，设计一种新式转向传动机械，该种传动机构可使转向轮在任意偏转角度下处于纯滚动状态，为合理地设计轮式车辆提供理论依据。     

平面梯形机构不能精确实现无侧滑转向的证明

基于“转向机构不可能精确实现无侧滑转向”的预先判断，多年来人们对轮式车辆各种转向机构做了大量优化设计工作。然而迄今为止没研究过该判断是否正确。转向机构中最具代表性的整体式等腰梯形机构常被简化为平面等腰梯形机构进行设计。在此情况下，本文通过将实际转向角方程和无侧滑方程对比，证明上述判断是正确的，即该种平面机构不能使车辆在任意转弯半径下都做精确的无侧滑转向。这一结论为平面等腰梯形转向机构的近似和优化设计提供了理论依据。     

中小功率农用轮式拖拉机转向机构参数优化设计

为提高中小功率农用轮式拖拉机的转向特性、保持直线形式性能 、减少轮胎磨损以及降低转向阻力,文章通过建立转向车轮转向时的数学模型,以置梯形作为转向梯形为例,将外侧转向轮实际转角与理论转角在转向范围内的差值最小作为转向机构参数最优化的目标.通过实例优化计算绘制左右转向车轮转角曲线,结果表明:同一内侧转向轮αmax=35°时,实际外侧转向轮转角β1与理想外侧转向轮转角β相差1.5°,差值较小.同时,左右转向轮转角关系曲线图反映左右车轮在转向过程中存在互换性,左右车轮转角关于曲线β=-α对称.因此,建立数学模型,采用优化设计方法对解决轮式拖拉机的转向机构设计与提高转向性能方面具有指导意义和重要的实际应用价值.     

农用车辆转向系和前桥常见故障与诊断方法

在轮式农用车辆上 ,通常前桥是转向桥 ,其作用是连接前轮与车架 ,在二者之间传递各种力和力矩 ,并通过操纵车轮偏转来控制车辆的行驶方向 ,其使用状况直接影响车辆的操纵性、稳定性和行驶安全性。笔者根据多年来教学实践中的经验 ,对农用车辆前桥及转向系统的常见故障及诊断方法总结如下 :一、转向沉重1 转向沉重的原因( 1 )转向器本身的故障 ;( 2 )转向节及梯形机构的故障 ;( 3 )前桥或车架变形以及前轮定位不当的影响 ;( 4 )对于动力转向 ,多是液压助力系统的故障 ,常见有以下原因 :①油泵磨损 ,安全阀弹簧太软或漏油 ,滤清器堵塞等造成…     

轮式车辆无侧滑转向传动装置设计与试验

通过偏转车轮实现转向的车辆,其传统的转向传动机构形成的实际转向线与理论无侧滑线存在明显差异,本文结合轮式车辆具体结构及使用特点设计了一种无侧滑转向传动装置,该装置通过自校正作用可使转向轮在任意偏转角度下处于纯滚动状态,同时具有工艺性良好、结构紧凑、调整维护方便、成本低等特点,可完全替代现有转向传动机构。     

转向梯形中的自定位与限制定位

在拖拉机开发设计中，其转向系是很重要的一个部分。为实现其转向功能的要求，在转向系中设计了转向梯形的结构来达到其设计目的。对通常的轮式拖拉机来说，其主要有两种方式：即前置梯形和后置梯形。     

农用底盘轮距可调式转向机构

针对农用底盘轮距随农作物行距变化而适应性调整的技术需求,基于现有梯形转向机构、平行四边形机构,研究轮距调整联动转向原理,提出轮距调整和转向独立或同时进行的轮距可调式转向机构方案,确定关键参数和转向误差计算方法。设计了一种轮距可调式农用底盘,参照现有底盘相关参数并结合我国部分农作物行距分布情况,确定前桥轮距可调式转向机构关键参数并以最小轮距为基本轮距优化,分析不同轮距时的转向误差,计算结果表明:轮距调整后转向误差仍能满足农田作业转向要求。     

基于遥控转向的稻田行间除草机设计与试验

为提高机械除草作业效率，减轻劳动强度，解决稻田除草机作业过程中除草率低、伤苗率高等问题，结合水田行间除草农艺要求，设计了一种基于遥控转向的稻田行间除草机。阐述了整体结构及工作原理，建立除草机的力学模型，通过分析获得了主动除草轮所需最大驱动力矩为49.42N·m，根据阿克曼转向原理设计了梯形转向机构，通过分析确定了梯形转向机构的结构参数，对转向过程进行力学分析得到梯形转向机构所需最大驱动扭矩理论值为4.57·m，并对转向控制系统进行设计，实现远程控制除草机转向及接收反馈信息功能。进行了除草机转向性能试验，记录除草机实际转角与理论转角并进行对比，试验结果表明，理论转角与实际转角最大偏差为1.3°，控制系统精度较高，满足田间实际作业时的转向要求；进行了除草性能试验，田间试验结果表明，除草机除草率均不低于77.9%，伤苗率均不高于3%，满足水田除草农艺指标的要求。     

基于MATLAB优化工具箱的农用运输车转向梯形优化设计

传统的转向梯形机构的设计,一般采用作图法和解析法,作图法误差较大,解析法计算量大.为此,采用MATLAB优化工具箱对农用运输车进行转向梯形的优化设计.针对前置梯形和后置梯形两种情况采用了fmincon函数和ga函数.通过设计实例的计算和分析,表明了MATLAB优化工具箱对于解决农用运输车转向梯形的优化设计这类实际工程约束最优求解问题是有效的,而且精度较高,计算量较小.     

空间机构学理论在断开式转向梯形分析及优化中的应用

转向梯形机构是使车辆转向时实现内,外轮理想转角关系的核心部件。而断开式转向梯形由于空间杆件较多且空间运动复杂,本文应用空间机构学的一些基本原理和方法对其进行了空间运动分析计算,找出影响内,外轮理想转角关系的主要因素,并开发出优化设计程序。     

红枣收获机分时四轮转向系统梯形机构的设计

为了满足红枣收获机田间作业分时四轮转向的需求,分别建立了两轮转向梯形机构、四轮转向梯形机构的空间模型,并根据阿克曼原理,分析了两轮转向梯形机构和四轮转向梯形机构内外轮转角关系,建立了梯形机构的目标函数及约束条件。同时,利用Mat Lab软件进行关键参数的择优,最终确定了两轮转向梯形机构的梯形臂长为158.95 mm、梯形底角为65.43°、转弯半径为7 455 mm;四轮转向梯形机构的梯形臂长为241.02 mm、梯形底角为60.00°、转弯半径为4 303 mm。该梯形机构的研究为提高红枣收获机的转向灵活性奠定了基础。     

如何正确使用车辆齿轮油

拖拉机、农用运输车、汽车的动力经过传动系统传给驱动轮,驾驶员转动方向盘的力也要经过转向机构才传给转向轮。在这些机构中,绝大多数采用齿轮来传递动力。在齿轮传递动力时,齿与齿接触面间存在很大的压力和滑动摩擦。车辆使用齿轮油,正是为了减轻齿轮的摩擦与磨损,加强摩擦表     

基于ICR的履带车辆路径跟踪与转向控制算法研究

针对丘陵山区单边制动农用履带车辆路径跟踪精度低、控制次数多、转向偏差大等问题,本文开展不同负载条件下履带车辆路径跟踪控制研究。首先,对履带车辆的转向运动学进行理论分析,并建立履带车辆运动学模型;其次,根据履带车辆单边制动转向特性,提出一种基于瞬时旋转中心（Instantaneous center of rotation,ICR）的大角度转向控制算法,该算法能够根据规划路径的转向点位置与履带车辆转向瞬心,规划出最优的转向目标点,并控制履带车辆在该转向目标点一次性转向到所需航向,与此同时,完成转向控制器设计;最后,开展履带车辆在3种不同负载条件下的仿真试验与田间试验。仿真结果表明,大角度转向控制算法产生的跟踪路径平均误差面积与平均转向控制次数分别降低68.95%、68.77%;田间试验结果表明,大角度转向控制算法产生的跟踪路径平均横向偏差均值、平均转向控制次数与转向点处平均最小偏差分别减少57.27%、33.93%、62.29%,且路径跟踪效果更优,验证了大角度转向控制算法的有效性。试验结果满足履带车辆路径跟踪的要求,为实现农用履带车辆的路径跟踪提供理论基础与参考。     

手扶拖拉机转向的安全问题

手扶拖拉机转向机构与轮式拖拉机因结构不同, 操作方法也不一样.采用牙嵌式转向机构的手扶拖拉机,当用转向手把操纵牙嵌式转向离合器时,有时因迟松转向把手而造成严重事故.那么怎样使用才能保证安全呢?1 起步时尽量不转向 起步转向,动力切断的一侧驱动轮绕静止的驱动轮加速转向,转弯极猛,不易控制.牙嵌式转向器的良好啮合靠转向弹簧保证.若弹簧弹力变弱或停车后转向把手被他人动过,转向齿轮牙嵌齿易与中央减速齿轮轮毂牙嵌齿顶住,使该侧驱动轮动力被切断,此时起步,拖拉机会突然转向而发生意想不到的事故.因此,要做到起步安全,除了尽量不转向…     

如何正确使用车辆齿轮油

拖拉机、农用运输车、汽车的动力经过传动系统传给驱动轮，驾驶员转动方向盘的力也要经过转向机构才传给转向轮。在这些机构中，绝大多数采用齿轮来传递动力。在齿轮传递动力时，齿与齿接触面间存在很大的压力和滑动摩擦。车辆使用齿轮油，正是为了减轻齿轮的摩擦与磨损，加强摩擦表面的散热，防     

安全使用小技巧

1．目前，有些农用运输车和轮式拖拉机没有安装差速锁。当这种类型的机车单侧驱动轮打滑时，可拧动打滑侧制动凸轮上的调整螺母，将该侧驱动轮的制动间隙调小或调死，然后稳住转向盘，缓缓驶出打滑区。驶出后应立即解除单边制动。     

农用运输车前桥和转向系的故障诊断

农用运输车的前桥和转向系是密切相关的两部分,如果发生故障,原因不仅与本身有关,还受到底盘及其他机构的影响,应综合分析。农用运输车的转向器有球面蜗杆轮式、蜗杆曲柄指销式、循环球式和螺杆螺母式等。本文以使用广泛的球面蜗杆轮式转向器及其前桥为例,分析常见故障。前桥和转向系常见的故障有:转向沉重、行驶跑偏和行驶摆头。     

基于直流电机与全液压转向器直联的自动转向系统研究

针对农机装备电控液压自动转向系统生产成本高及电动方向盘自动转向系统中控制力矩小、存在自由行程的问题,设计了基于直流电机与全液压转向器直联的自动转向机构及其电控系统,该系统主要包括自动转向执行机构、自动转向控制器和液压转向机构等。自动转向执行机构与原车液压转向机构连接实现自动转向功能,考虑了底盘阿克曼角的自动转向控制器实现车轮转向的精确控制,通过在转向驱动电机输出轴安装电磁离合器和转向柱扭矩传感器实现人工驾驶模式和自动驾驶模式的自动切换。试验结果表明,车轮转角响应平均稳态误差小于0.1°,最大稳态误差为0.158°,±20°阶跃信号最快响应时间达1.2 s,超调量小于1%,可以满足对各种轮式农机的自动导航辅助驾驶转向系统性能的要求。     

具有平衡摇臂悬架的丘陵山区动力平台转向系统

为适应丘陵山区地形和不同农作物的农艺特点,提出一种具有平衡摇臂悬架和H型传动的可变地隙和轮距的动力平台,该平台采用无转向梯形的四轮全液压转向,转向方式为同侧两车轮采用对称角度的偏转转向,以减小转弯半径并实现同辙转向。采用遗传算法优化左、右转向油缸的位移关系,以实现阿克曼转向。为避免运动干涉,参照同轴距普通拖拉机的最小转弯半径确定车轮极限转角。当变地隙后车轮绕主销偏转,平台的轴距发生改变和变轮距后轮距发生改变后,可根据几何关系重新确定车轮在水平面内有效转角与转向油缸位移的关系,讨论了变地隙和变轮距满足阿克曼转向的条件。实验结果表明,设计的转向系结构和转向策略是合理的和可行的。