求解铰接车辆横向一级稳定性的能量法

通过对铰接车辆横向一级失稳过程的微分推导,求出了失稳过程中整机质心运动轨迹在起始点处的切线矢量,利用该矢量可以计算车辆在不同停机方位的失稳坡角度。该方法不依靠横向一级倾翻轴来计算同一级失稳坡角度,否定了传统横向一级稳定性理论中“摆动桥不参与横向一级失稳”的观点,指出了用横向一有倾翻轴计算稳定性的片面性,为准确计算横向一级稳定性奠定了基础。铰接车辆模型试验的结果验证了本文理论分析的正确性。     

3WPZ—500高地隙喷雾机的稳定性分析

高地隙喷雾机质心高、负载大,作业时机身起伏较大,因此对高地隙喷雾机作业时稳定性的研究就很有必要。以3WPZ—500自走式水旱两用高地隙喷雾机为例,通过理论计算和侧倾平台实验对其稳定性进行研究:得出不同质心位置时纵向极限倾翻角、横向极限倾翻角的理论值和实验值;借助ADAMS/View和MATLAB进行转弯稳定性的仿真,得出车轮转角为30°、不同质心位置时有转弯侧倾倾向性的速度。通过仿真和理论计算,得出在转弯半径一定时,转弯极限速度与喷雾机加水量关系不大。     

开放式茄子采摘机器人设计与试验

根据茄子生长的空间分布,利用优化设计方法进行了机器人本体结构参数设计,开发了4自由度关节式采摘机器人机械本体.采用基于直方图的固定双阈值法对G-B灰度图像进行分割.根据果蔬采摘机器人对视觉系统的要求,提取了果实目标的轮廓、面积、质心、外接矩形以及切断点等特征.整机性能测试结果表明:以单摄像头两步法测距,当测量距离在275～575mm范围内,测量误差基本都在±18mm之内;整机试验系统运行稳定可靠,抓取成功率为89%,平均耗时37.4s.     

丘陵山地遥控履带割草机设计与性能试验

针对广西丘陵山地15°～25°坡地的经济作物种植园区坡度较大、地块分散、缺少机耕道,现有机械化割草机具难以进入并进行作业的难题,结合种植园区生草栽培的农艺技术,研发一种可遥控的履带割草机。根据园区作业环境的割草机工况要求,对整机及关键部件如履带行走系统、切割系统、变割草高度调节系统等进行计算分析与设计;设计并进行整机性能试验,实验结果表明,该割草机动力充足,最大纵向爬坡角度为36°,最大斜向爬坡角度为41°,在增程系统作用下,综合工况下作业时间由1.5 h延长至1.8 h;最小转弯半径为403.5 mm;对割草机的遥控操作性能做直线行走试验,测试路段试验最大偏驶角度不大于3°;倾翻试验台架测试纵向倾翻稳定角为48.9°,横向倾翻稳定角为64.4°;在广西某机械化茶园示范区进行割草试验,平均割草率为95%;可通过遥控实现割草机的行走、制动、转向和割草刀具高度调节,满足丘陵山地作物园区作业需求。     

小型甘蔗中耕施肥培土机的研制与试验

针对我国甘蔗种植区大多位于丘陵地带且种植行距、种植规模较小的农艺要求,研制一种小型甘蔗施肥机。介绍了整机的基本结构、工作原理、技术参数、螺旋培土器、施肥器、防倾翻预警系统的参数设计及选择依据。试验表明,该机在丘陵坡地甘蔗种植地作业具备较好的适应性,能够达到甘蔗中耕管理的农艺要求。     

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。     

农用运输车的稳定性探讨

稳定性是指农用运输车在行驶过程中抵抗侧滑和翻倾的能力。其稳定性的好坏是影响行车安全的重要因素．它包括纵向稳定性和横向稳定性两个方面。1．纵向稳定性纵向稳定性是农用运输车在上坡或下坡时抵抗绕后轴或统前轴翻倾的能力。如农用运输车在上坡行驶时,当坡道角大到某种程度．致使机车的重力作用线通过后轮与地面接触点时．前轮对地面的接地压力为零,机车将失去操纵能力,并有可能发生纵向翻倾。虽然机车纵向翻倾的现象并不多见,但上坡行驶时,当机车满载的质心高度过高,重心偏后,且在上坡过程中起步过猛或加速时,则机车便有可能…     

4U-1A型马铃薯收获机数字样机建模与仿真

应用Inventor软件对4U-1A型马铃薯收获机各部件进行参数化建模,构建了整机数字样机,并进行了干涉检查和装配仿真,采用工具模块 Dynamic Designer 对摆动筛进行运动仿真,分析了筛筐质心点运动速度和加速度.结果表明:振幅在设计要求30mm范围内时,筛筐质心的速度小于300mm/s,加速度小于400mm/s2,同时确定了关键零件的参数.     

喷灌和软管灌溉两用轻小机组洒水车稳定性分析

针对喷灌和软管灌溉两用轻小机组洒水车具有高度可升降、喷幅可调、喷灌和软管灌溉两用等特点,为了提高洒水车爬坡和抗翻倾能力,对该机组洒水车纵、横向稳定性进行了分析.采用理论分析的方法分析了机组在纵横向坡度上作业时影响其稳定性的因素,并给出了其稳定性与各影响因素之间的关系.结果表明,地面粘附系数越高,对洒水车的稳定性越有利;适当增大轮距、增大两轮中轴线至供水管触地点的距离、降低洒水车质心高度,可提高洒水车的稳定性;增大牵引力和减小洒水车自重可提高洒水车的爬坡能力.     

果园作业平台倾翻失稳预警系统设计与仿真试验

针对我国丘陵山区地形复杂、坡度较大,果园作业平台在山地地形行驶具有较大安全隐患,易倾翻等问题,设计一种果园作业平台的倾翻预警系统,系统采用稳定系数法进行分析,通过对果园作业平台在坡度地形上的受力分析来确定机械倾翻临界点,通过对稳定系数K值的判定来实现机械的倾翻预警。由于果园种植地的山地地形坡度不超过30°,果园作业平台最大加速度不超过3 m/s~2,通过对果园作业平台的实际测量,确定机械重要部分的质量和机械各个部分与倾覆线之间的距离,利用Matlab和Adams软件对其进行仿真分析并结合样机进行试验。试验结果表明:系统设定稳定系数K=0.85作为倾翻阈值,能够较好的实现果园作业平台的倾翻预警。当机械在坡度不大于30°的斜坡上以不超过3 m/s~2的加速度启动时,机械可以正常运行;当机械静止时,可以在坡度为35°的斜坡上驻留,不会发生倾翻现象。满足设计要求。     

丘陵山区自走式马铃薯联合收获机设计与通过性试验

针对丘陵山区马铃薯联合收获机短缺、履带底盘通过性较差等问题,设计了一款包括底盘行走装置、多级输送分离装置的自走式马铃薯收获机,开展了底盘通过性和机器收获性能理论分析。首先,对收获机底盘坡地行驶、越障性能进行理论分析,获得底盘通过性的临界参数;其次,对收获过程中马铃薯运动学进行分析,得到关键工作部件的相关参数。与此同时,运用RecurDyn仿真软件对整机进行多体动力学仿真分析,获得自走式马铃薯联合收获机适用于丘陵山区横向与纵向坡地及跨越壕沟与直壁的相关运动参数。仿真结果表明：纵向坡地行驶的最大爬坡角度为28°、横向坡地行驶的最大坡度角为20°、整机跨越垂直障碍的最大高度为150 mm、最大跨越壕沟宽度为300 mm。田间试验结果表明：收获作业时伤薯率为1.92%、破皮率为2.86%。收获机满足纵向坡度25°稳定行驶要求,跨越300 mm壕沟,翻越150 mm直壁,与仿真结果保持一致,验证了仿真的准确性,满足履带马铃薯收获机行驶通过性的设计要求。该研究可为丘陵山区根茎类履带式收获机的设计提供理论基础与参考。     

多功能水平回转式牧草搂翻一体机设计与试验

为满足国内市场对牧草搂翻机具的需求,设计了多功能水平回转式牧草搂翻一体机.介绍了该机的结构和工作原理,对传动系统、搂草装置和转向锁定装置等关键部件进行设计.田间试验结果表明,该机具搂草、摊平、翻晒和移行等性能好,牧草损失小,漏搂率2.2％、花叶损失率2.5％,对牧草打击次数少,保持牧草营养成分,其开发设计符合我国现代畜...     

四轮菱形布置农用高地隙作业机设计与试验

针对玉米和甘蔗等高秆作物生长中后期田间管理缺乏有效作业机械的问题,设计了一种四轮菱形布置的农用高地隙作业机。该机采用门架式结构,具有离地间隙高、重心低、转向半径小和抗侧翻能力强的优点。左右两轮与中部机身的连接采用调整机构实现轮距大范围的精确调节,能适应不同的种植行距,减少作物根部的压实。左右两轮在高度方向也采用调整机构,在斜坡上作业时可调平车身。设计了相应的液压传动与机械传动系统,以满足驱动行走、机构调整与辅助装置工作的要求。试验结果显示,该机最大通过高度为2.8 m,最小转向半径为1.6 m,抗侧翻能力是提高车桥方案的2.4倍,轮距调节范围为0~1 000 mm,能在倾斜角小于等于25°的斜坡上调平车身。     

基于重心自适应调控的山地果园运输车设计与试验

为了进一步提升山地果园运输机械的复杂地形适应性,设计了一种基于重心自适应调控的山地果园运输车.根据山地果园实际环境特点,进行运输车的总体设计并阐述基本工作原理;根据设计要求,分别开展履带底盘、可移动载物台以及控制系统的关键部件设计,并针对斜坡、斜坡台阶和斜坡壕沟3种路况制定整机重心控制策略;基于多体动力学分析软件Rec...     

液电混动履带底盘电液系统联合仿真与试验

针对传统以液压驱动或纯电驱动的履带式农机装备功耗大、系统响应慢、电池续航短、功率扭矩输出不足等问题,本文提出了一种高效液电混动履带式行走底盘,集成了液压驱动和电驱动两套独立动力系统,双液压马达及双伺服电机的四轮驱动结构,可实现整机大扭矩输出,利于整机轻量化设计;通过伺服电机速度及力闭环控制,适应匹配底盘外负载的变化,可显著改善闭式液压驱动系统的动态输出特性,提高整机动态控制性能并降低工作能耗。基于AMESim与Matlab建立了电液混动系统的联合仿真模型,对比分析整机在平地直线行驶、山地爬坡、原地转向等不同工况的行驶动态性能,试验结果表明所设计的液电混合驱动履带底盘最大行驶速度可达1.1m/s,原地转弯时间最快为2.4s,最小转弯直径为150cm,可实现丘陵山地复杂地形转弯及调头;履带底盘直线行驶偏移率不大于3.3%;在相同工况下与液压驱动相比,液电混合动模式下整机能耗可减少9.3%,提高了整机工作效率。     

拖拉机机组无人作业协同控制系统设计与试验

为提高拖拉机作业机组无人作业的智能化水平,实现机组横向运动、纵向运动和机具提升作业的协同控制,设计了无人作业协同控制系统。以播种作业机组为研究对象,将拖拉机机组无人作业协同控制系统划分为规划层、决策层和执行层。规划层结合播种农艺要求和机组运动学特性,采用经/纬度坐标规划作业路径,为了同时满足直线作业区域与转向曲线区域的路径跟踪,提出自适应预瞄路径跟踪控制算法。决策层制定了拖拉机机组无人作业联合控制策略,实现拖拉机-播种机联合作业精准控制。执行层对拖拉机转向机构、机具提升机构、油门踏板、制动器、离合器等机构进行硬件线控设计。在此基础上,分别开展无人播种作业仿真与田间试验,仿真结果验证了拖拉机播种机组无人作业协同控制系统的可行性。田间试验表明：拖拉机转向器、油门踏板、离合器、制动器、机具提升机构严格根据规划层与决策层制定的控制指令协同动作。试验过程车轮转向平均误差0.45°,直线段横向误差均值为0.035 m,转向段横向误差最大值为0.11 m;机具提升响应时间为1.2 s、机具提升转角超调量小于1.5°;油门踏板、制动器、离合器均根据决策指令完成操纵动作。无人作业协同控制系统满足拖拉机机...     

拖拉机双梯形的设计及参数的优选

推导了拖拉机双梯形外侧转向轮的转角以及最小传动角的解析计算关系式。并取内侧转向轮转35°时,以外侧转向轮实际转角等于理论转角作为目标函数对拖拉机双梯形的布置角进行了一维搜索。     

果园多功能动力底盘设计与试验

为解决果园作业机械适应性差、配套动力小、地隙高、转弯半径大、通过性差等问题,结合果园栽培模式和农艺等要求,设计了一种果园多功能动力底盘。对果园多功能动力底盘的整机结构和工作原理进行了阐述,设计了行走动力系统和后动力输出系统以及3路双作用液压快速挂接系统;对整机的转向性能、稳定性能、越埂性能进行了理论分析。对机架进行了有限元仿真分析,结果表明,在满载四轮着地状态下,车架最大变形发生在中间横梁部位,总变形量为5.08mm,最大等效弹性应变为0.0035,最大等效应力发生在前桥和车架铰接处,为390.52MPa;在满载三轮着地状态下,车架最大变形发生在侧梁部位,总变形量为20.74mm,最大等效弹性应变为0.0058,最大等效应力发生在前桥和车架铰接处,为805.46MPa。整机果园田间试验结果表明,果园多功能动力底盘行驶速度为0~35km/h,田间作业速度为1~6km/h,最小转弯半径为2m,最大爬坡角为24°,最大越埂高度为235mm,可挂接多种农具,能够满足果园的田间生产管理作业要求。     

An experimental investigation into factors influencing the soil injection of sewage sludge

Injection techniques for applying sewage sludge to grassland were investigated. The results have shown injection to be a viable technique for the application of sewage sludge under UK conditions. The technique is also suitable for the application of agricultural slurry, since the physical characteristics of both sewage sludge and slurry are similar.Research has shown an acceptably uniform grass response can be obtained from 280 mm wide winged times operating at a depth of 150 mm and spacing of 650 mm, when the soil is in the moist friable to plastic consistency state. Immediate rolling of the injected zone improved the crop response in the vicinity of the injector path, provided surface contamination was avoided.Injection on sloping land should be conducted downslope, rather than across, to ensure adequate machine stability, providing that maximum application rates are not exceeded. Sludges with dry solids contents in excess of 6% can be injected at application rates of 140 m³/ha into slopes of 12°, without down-slope seepage occurring. Rates should, however, be reduced for sludges with lower dry solids content, depending upon field slope.Increasing the injector leg rake angle reduced surface disturbance, with little effect on the resulting draught and vertical forces, until rake angles in excess of 100° were reached. Vibration of the injector tine using a rotating eccentric mass reduced the draught force under dry, brittle soil conditions, but not under more plastic field conditions.     

履带式果园作业车平地直行和转向仿真研究及试验

采用多体动力学仿真软件Recur Dyn的履带车辆子系统Track(LM)建立履带式果园作业车多体动力学模型,并进行仿真分析,着重对履带式果园作业车在平地直行和平地转向两种工况进行动态性能仿真,并判断整机稳定性能。通过对履带车的接地压力、沉陷深度、行走阻力、转向角速度和转向角加速度的仿真分析及作业车辆平地直行和180°进行转向试验,结果表明:整机模型有效,验证了仿真模型的正确性,为履带式果园作业车进一步的改进设计提供了理论参考依据。