后悬挂农具田间试验平台

为了解决现有后悬挂农具测试系统测试项目少和试验平台少的问题,在汲取其他试验平台设计经验的基础上,设计了一种牵引式多挡位后悬挂农具田间试验平台。根据静力学平衡原理,绘制了试验平台液压三点悬挂性能曲线;并在田间拖拉机、田间试验平台、试验平台悬挂2BDM-12型小麦对行播种机、试验平台悬挂2BMSF-12/6型免耕施肥播种机等4种工况下进行了转向操作性、行驶直线性和动力输出轴最高转速等功能试验。4种工况下转向操作性不变,加装试验平台后转向操作性、行驶直线性和最高转速虽有变化但在允许范围之内。试验结果表明该田间试验平台设计满足后悬挂农具田间试验功能要求。     

悬挂农具作业动力学参数田间实时测试系统

为了满足农业机械研制过程中对多个动力学参数实时测试的需要,在分析其他测试装置及原理的基础上,将三销求和电路及测力销装置与农机通用的三点悬挂机构有机结合,研制出三点悬挂式测力装置。以LabVIEW为开发平台,针对所选传感器的特点,开发出大功率(150 kW以上)农机具动力学参数田间测试系统,实现农机具的位移、动力输出轴转速和扭矩、输出功率、打滑率、水平牵引力以及油耗等参数的实时测试,研制出CTM-5000型悬挂农机具田间综合测试系统,分析了系统误差产生的根源,并找出消除误差的措施。以拖拉机前、后配套农机具为试验对象进行了田间试验,在室内与现有类似测试系统进行了比较验证,试验运行和验证结果表明本系统测量数据可靠,操作方便,体现出其设计的合理性和优越性。     

拖拉机作业工况参数检测系统研究

拖拉机田间作业工况参数实时、同步、适宜频率的采集对于可靠性分析与优化具有重要意义。本文设计了基于NI-C DAQ控制器的拖拉机作业工况参数检测系统,对所需传感器进行了选型、设计及安装,并结合LabVIEW平台开发了检测软件和远程监控平台。该系统由传感器、数据采集控制器和数据采集监测平台组成,可实现对发动机、车轮/桥、悬挂系统和机具等多种机构的参数测取。此外,该系统可通过便携式触摸屏远程控制和实时监测。为了验证检测系统的准确性和稳定性,开展了信号误差测试和典型参数田间试验。信号误差测试结果表明,各类信号的采集误差、丢包率以及初始误差均能满足参数检测系统的要求。在田间测试中,拖拉机车轮速度和实际速度测量值的最大相对误差为3.1%;悬挂系统水平牵引力的计算值与测量值的最大相对误差为4.5%;根据测取的车轮加速度,辨识田间作业地面类型的准确率为96%;根据悬挂位置拟合耕作深度的决定系数R2为0.99156。最后,开展了检测系统田间作业24h连续运行试验,该系统能始终保持运行稳定与数据准确。开发的拖拉机作业工况信息检测系统相比于同类系统,采集的参数更多,操作更为方便,可为可靠性分析与优化提供有效的数据测取依据。     

悬挂农机具牵引力电子测试系统的设计

对于牵引式农机来说，只要在拖拉机与农具之间安放拉力传感器或机械式拉力表就可以进行牵引力的测量。而悬挂式农具和拖拉机之间是靠较为复杂的悬挂杆装置联结的，想要测量拖拉机和农具之间的相互作用力，就需要采用专门的测量装置。为此，介绍了悬挂式农机具牵引力电子测试系统的设计原理、设计方法及测试系统的组成。     

拖拉机液压悬挂系统故障及排除

拖拉机是通过液压悬挂系统来控制所连接的农机具.液压悬挂系统由液压部分、悬挂部分和操纵部分组成.液压部分包括油泵、分配器和油缸等部件.悬挂部分包括上拉杆、斜拉杆和下拉杆等部件.拖拉机通常采用三点悬挂的形式操纵农用机具.具体形式是上拉杆和下拉杆的前端与拖拉机铰接,后端与农具铰接.农具通过下拉杆得到拖拉机的牵引力,通过操纵机构控制液压部分的升降,以便拖拉机悬挂农具进行田间作业、转移或运输.拖拉机在悬挂农具工作时,液压悬挂系统常常会出现以下几个故障,需要分析原因,加以排除.     

拖拉机田间地头转弯要做到“一看二慢三转弯”

拖拉机悬挂农具(犁耙、旋耕机)进行农田作业,在田间地头转弯时,由于机手没有仔细观察和掌握田间地头转弯的技术要领,行驶速度过快,转弯过急,往往容易发生拖拉机悬挂的农具伤人、损物等事故。为了做到安全作业,避免这些     

基于SimulationX的拖拉机滑转率控制研究

介绍了国内外拖拉机电控液压悬挂系统的发展现状和农具耕深控制方法,提出了基于拖拉机悬挂位置控制的滑转率系统,并阐述了拖拉机液压悬挂系统结构与该控制系统的工作原理。在SimulationX软件中建立悬挂机构的物理模型和液压系统模型,基于该物理模型对农具耕深值和悬挂外提升臂转角关系进行分析,以便通过控制悬挂外提升臂转角控制农具耕深,并采用PID控制策略对所建立的液压悬挂系统进行控制仿真。结果表明:该控制系统具有可行性,并且在保持农具耕作深度的基础上兼顾了拖拉机的滑转率,有利于提高拖拉机液压悬挂的控制水平和改善拖拉机的耕作效率。     

几种拖拉机悬挂农具不能升降的原因分析

拖拉机液压系统故障,导致悬挂农具不能升降,无法进行正常田间作业,因此快速准确排除故障对提高农具的工作效率至关重要。本文论述了几种拖拉机悬挂农具不能升降的原因。     

拖拉机液压悬挂系统故障分析与排除

对拖拉机液压悬挂系统常见的农具不能提升、提升后不能下降,及农具提升缓慢等故障进行了分析,并讲述了排除方法,以提高拖拉机液压悬挂系统的维修质量。     

拖拉机三点悬挂电液加载系统研究与试验

三点悬挂系统是拖拉机关键工作系统之一。由于田间作业工况的复杂多变，拖拉机三点悬挂液压系统承受较大的随机载荷，容易发生零部件破坏与液压故障等问题，直接影响拖拉机安全及作业效率。基于以上问题，研发了拖拉机三点悬挂电液加载系统，并基于NI Compact-RIO开发了拖拉机加载平台测控仪与上位机测控软件，实现了信号采集与加载控制。利用ARMAX模型进行系统辨识，得到电液系统模型，并与MatLab传递函数辨识箱比较，平均绝对误差降低33.90%,均方误差降低87.36%,均方根误差降低64.45%;基于PID控制方法，上位机以20Hz加载频率将阶梯信号、正弦信号、田间三点悬挂牵引力载荷应用于加载系统进行复现，效果完全可以满足试验台的控制加载要求。试验结果表明：基于ARMAX模型的系统辨识及基于PID的控制方法结合三点悬挂电液加载系统，可将田间三点悬挂牵引力载荷加载复现，为基于田间动态载荷加载的拖拉机三点悬挂零部件与系统可靠性试验提供了平台和方法支撑。     

基于AMESim拖拉机负载敏感液压提升系统研究

基于现代大型农用拖拉机,利用AMESim对应用负载敏感系统的大型拖拉机后悬挂液压提升系统进行仿真分析,使模型能够真实模拟大型拖拉机液压提升系统在在实际工况中的应用,并验证了负载敏感系统应用于后悬挂液压系统的可行性和节能性。     

高地隙、宽轮距拖拉机改装设计

以铁牛47.8～69.8 kW拖拉机为研究对象,结合最大产棉地区的新疆棉田作业工况,提出了高地隙、宽轮距拖拉机设计原则。对拖拉机前、后轮轮距及前、后轴离地最小间隙进行了计算,校核计算了拖拉机前、后轴的承载能力,计算结果正确。设计的高地隙、宽轮距拖拉机满足了棉田作业要求。      

农田行驶工况下拖拉机振动特性研究

为更了解国产拖拉机的振动情况,对拖拉机行驶在不同工作路面条件下的振动特性进行研究。以CF700拖拉机为研究对象,测试拖拉机分别行驶在水田、小麦秸秆田、稻秸秆田和田间小路四种不同的农田道路上时的振动加速度。试验过程中,对拖拉机前桥、后桥、驾驶室底板与座椅位置纵向、横向和垂向共4个位置8个方向的振动加速度进行测试。结果得到,同等条件下,拖拉机在水田行驶时的振动加速度均方根值最小,在水稻秸秆田行驶时的振动加速度均方根值最大;加速度功率谱的峰值频率主要集中在1~5 Hz,垂向的峰值频率一般大于纵向和横向的峰值频率;前、后轮动载荷系数随速度的增加而增大,均在安全行驶的范围内。该研究为后期设计适合国内路面情况的拖拉机减振装置提高理论依据。     

丘陵山地拖拉机机身自平衡机构稳定性分析

针对丘陵山地拖拉机坡地适应性差,易翻倾,通过性差等问题,设计一种具有自动调平机构的504型丘陵山地拖拉机。整机采用机械传动,四驱轮式行走系统,两侧独立传动转向系统,平行四杆自动调平机构,可实现拖拉机姿态自动仿形调平。基于SolidWorks对拖拉机进行整机三维建模,运用ADAMS软件对虚拟样机进行侧倾稳定性动态仿真分析。结果表明: 自动调平机构调平动作范围732 mm,可在25°的坡地上保证车身横向水平。上坡极限翻倾角及下坡极限翻倾角均为45°,上坡纵向滑移角为33.69°,下坡纵向滑移角为16°,前后驱动轮越障高度为214 mm。调平状态下车身的最大侧倾角为37.5°,与理论计算35.93°非常接近。该机前后驱动桥均可进行独立调平,保证机身始终处于水平姿态,能够满足丘陵山地生产作业要求。     

基于半实物仿真的丘陵山地拖拉机电液悬挂控制试验

针对丘陵山地拖拉机电液悬挂控制系统田间试验困难、可重复性差等问题,基于半实物仿真技术开展电液悬挂控制系统试验研究。首先通过对试验拖拉机和悬挂作业装置进行受力分析,建立了丘陵山地拖拉机整机动力学模型、铧犁体的土壤阻力模型和拖拉机悬挂装置动力学模型。然后对丘陵山地拖拉机电液悬挂系统横向仿形控制、位控制、牵引力控制以及力位综合控制的系统原理进行了分析,设计了丘陵山地拖拉机电液悬挂模糊PID控制器。之后搭建拖拉机电液悬挂控制系统半实物仿真试验平台,开发电液悬挂控制系统,开展电液悬挂系统仿地形控制、力控制、位控制和力位综合控制等试验,对比分析模糊PID控制和经典PID控制方法性能。试验结果表明,模糊PID控制性能较好：在位置控制模式下,模糊PID控制无超调,控制系统响应时间为0.6s,较经典PID控制提高约33.3%;耕深控制系统稳态误差约为0.05cm,较经典PID控制降低约50%;在力控制模式下,模糊PID控制耕深的跟随误差最大值为0.38cm,标准差为0.17cm,较经典PID控制分别下降了64.5%、39.3%,验证了所开发的电液悬挂控制系统的有效性。     

基于分层控制的大功率拖拉机前桥悬架减振系统研究

大功率轮式拖拉机质量大、车身重心高,在高速运输作业时受路面不平度影响,易产生剧烈的颠簸振动,直接影响拖拉机操纵稳定性和行驶平顺性,甚至危及行驶安全。基于此,综合考虑大功率轮式拖拉机车身振动加速度与悬架动挠度的变化及悬架系统充放油过程中的非线性控制等问题,提出了适用于大功率轮式拖拉机前桥悬架减振系统的设计与控制方案。首先,设计了前桥悬架减振系统,建立了带前桥悬架的1/4拖拉机振动模型;其次,在充分考虑前桥悬架控制系统特点的基础上,建立了基于参考天棚-地棚模型的分层控制算法,构建了Matlab/Simulink仿真模型,并与常规PID算法对比分析,结果表明分层算法的控制性能优于常规PID控制;最后,搭建了前桥悬架系统硬件在环仿真平台和室内试验平台,开展了悬架减振控制策略和控制效果的试验验证。试验结果表明,基于参考天棚-地棚模型的分层控制算法能快速调整控制参数,所设计悬架系统的车身振动加速度均方根降低至2.36 m/s²左右,较被动悬架下降55.8%,同时悬架动挠度的均方根被限定在较小范围内,明显优于被动悬架系统,满足大功率轮式拖拉机前桥悬架的减振需求,且试验结果与仿真...     

农用拖拉机牵引装置智能化测试与改进

为进一步提升农用拖拉机牵引装置的牵引效率和整机作业效率,针对其牵引装置进行智能化测试与改进研究。在全面理解农用拖拉机牵引装置工作机理及组件结构的基础上,建立牵引系统理论模型,并对相关联的悬挂装置同步改进,将驱动、牵引、悬挂形成闭环且协调的智能控制系统,进行试验测试。测试表明:选定牵引效率、燃油消耗率(经折合换算后)、悬挂稳定保持率和拖拉机整机作业效率4个变量参数,改进后的优化效果分别达到+2.8%、-3.7%、+12.1%和+15.8%,改进效果明显,可为农用拖拉机或其他动力驱动机械的类似部件优化提供思路和参考。     

拖拉机防护装置自动静载试验系统设计

针对拖拉机防护装置静态试验设备调节繁琐、自动化程度和作业效率低等问题,设计了拖拉机防护装置自动静载试验系统。该试验系统由机械加载及辅助系统、液压系统和测控系统等组成,采用一次性夹持固定拖拉机防护装置,通过三维移动加载立柱、压垮横梁以及手动/遥控调节、自动加载等方式,实现拖拉机防护装置在不同工况下的静载试验。利用该试验系统对WD1104型轮式拖拉机驾驶室进行了水平纵向加载、侧向加载和2次垂直压垮试验,试验结果表明,系统性能稳定,纵向加载和侧向加载下的能量控制误差分别为0.55%、0.03%,垂直后压垮和垂直前压垮试验压垮力控制误差分别为0.63%、0.16%,满足相关标准对试验设备的要求。     

四轮驱动拖拉机牵引性能预测模型建立与试验

针对现有拖拉机牵引性能预测模型未包含前后轮附着差异、载荷转移和前后桥运动不协调等因素对滑转效率和滚动阻力的影响，导致四轮驱动拖拉机的田间牵引性能预测精度较低。为此本文从拖拉机轮胎的驱动特性和载荷特性入手，通过引入轮胎指数、机动指数等特征参数，分别建立了土壤-轮胎驱动模型与包含轴荷转移的前后轮胎载荷模型；在牵引受力分析的基础上，考虑实际前后桥运动不协调性对总体底盘作业的影响，分别建立了整机滚动效率与滑转效率的预测模型，导出了包含轮胎规格、土壤特性、整机前后桥运动不协调特性、传动效率的四轮驱动拖拉机牵引性能预测模型。针对模型多变量、非线性产生的求解难题，基于双维度迭代法设计了预测算法与流程；采用研究的方法开展了实例分析应用；针对预测模型的有效性验证需求，设计并开展了实车田间牵引试验，结果表明：最大牵引力与特征滑转率对应的牵引力的仿真值误差分别为1.41%与1.74%,滚动阻力误差为0.64%,较对照组准确度提升较大，总体误差较小。