电动拖拉机发展现状与趋势

传统燃油拖拉机作业时会有产生大量尾气、振动、噪音污染等问题,不适合密闭的温室大棚环境作业,电动能源清洁高效、节能降本、控制灵活等优点,使得以电能为动力的电动拖拉机应运而生,并已逐渐成为未来拖拉机的发展趋势之一。为此,回顾电动拖拉机的发展历程,并对目前国内外电动拖拉机研究现状进行总结;进一步分析电动拖拉机的电池与能量分配技术、传动与转向技术、悬挂技术与控制方法、自动导航及系统仿真等关键技术,以及这些技术的发展现状与存在的问题;最后提出电动拖拉机的发展趋势与建议,以期为今后电动拖拉机的研究及其发展提供借鉴意义。     

电动拖拉机控制器研究进展

目前在电动低速车辆领域出现了一种新的车辆,即本文所要研究的电动拖拉机。这种电动拖拉机作为当前电动低速车辆的一个分支,在国内已经出现了一些研究机构对于电动拖拉机控制器的相关研究,并且在分析电动拖拉机的控制器研究现状的基础上,提出了多种研究方法的升级措施,对于今天的电动拖拉机研究具有很大的帮助。     

电动拖拉机试验台开发

为了对新开发的电动拖拉机各项性能指标进行测试,本研究根据各项性能测试的试验要求,开发了电动拖拉机试验台。基于试验台模块化设计思想,分别设计了试验台电源模块、驱动模块、加载模块以及装夹装置;电源模块主要由电动拖拉机所用电池组及电源管理系统组成,驱动模块由电动拖拉机所用驱动电机及调速系统组成,加载模块则由磁粉制动器组成,装夹装置则由一些支架、夹紧机构组成。基于LabVIEW平台,开发了试验台虚拟测控系统,系统不仅具有数据采集、分析功能,还能够通过数据采集卡的输出通道控制加载模块。以研制的电动拖拉机为测试对象,进行了驱动轮输出特性及模拟作业等测试试验。结果表明:试验台功能全,不仅能够测试电动拖拉机各组成部件的输出特性、传递效率,还能测试电动拖拉机整车模拟作业性能,测控系统既可检测驱动和加载部件转矩、转速、电压、电流等12个信号,还能用来控制加载载荷。本研究所开发的试验台运行稳定,达到设计要求。     

电动拖拉机传动系设计理论与方法研究

基于电驱动的特点,提出了一种电动机和变速箱协同调速的电动拖拉机传动系统结构方案.在对电动拖拉机牵引特性进行理论分析的基础上,提出了电动拖拉机动力性评价指标及其计算公式;并对电动拖拉机动力传动系统各部件主要参数的设计理论和计算方法进行了探讨,提出了一套电动拖拉机驱动系统设计理论和计算方法.以某电动拖拉机为研究对象,通过计算分析了小同上况、不同档位下的驱动力和爬坡度与速度的关系以及不同工况下一次允电连续作业时间与速度的关系.分析表明,小同档位下驱动力随速度增加而下降,其变化趋势与电动机输出特性一致;不同档位下爬坡度随速度增加而迅速减小,例如在第V档作业时,当速度达到15 km·h-1时,爬坡度小足1%;一次充电连续作业时间随速度增加而下降,而且作业工况对它具有较大影响.     

基于CRUISE与正交试验的纯电动拖拉机参数优化

针对纯电动拖拉机续航能力不足,各参数对续航能力的影响研究较少等问题,在CRUISE中搭建了纯电动拖拉机动态仿真平台,创建了拖拉机运输作业工况,选取使用质量m、变速器速比i_g、牵引负荷F_T和载荷分配系数 λ等 4个重要参数,运用正交试验、二次旋转通用组合试验、单因素回归的方法,分析了其对纯电动拖拉机续航能力的影响。结果表明,纯电动拖拉机能够按照运输工况行驶,续航时间随使用质量、牵引负荷增加而减小,随载荷分配系数增大而增大,随变速器速比的增加先增大后减小。当m=900 kg,i_g=1.906,F_T=294 N,λ=0.8时,续航时间能够达到最大值7.716 h。表明拖拉机作业工况制定合理,仿真平台搭建正确,参数优化方法合理,适用于纯电动拖拉机的参数优化工作。     

基于Simulink的纯电动拖拉机传动系统仿真研究

针对燃油拖拉机目前存在高污染、高油耗等问题,电动拖拉机的研发应用成为当前农业机械化的一个重要发展方向。在理论计算的基础上对牵引电动机、变速器和动力电池组等进行了选型设计,并对设计研发中的纯电动拖拉机传动系统进行了仿真研究。研究表明,所建模型能够真实地反映电动拖拉机的运行状态,实际速度与目标速度吻合良好,两者误差绝对值的平均值为0.298,电动拖拉机在运输工况下持续工作时间可达4.5 h,在犁耕工况下工作时长为4.2 h。     

基于SRM的电动拖拉机驱动系统设计与仿真

[目的]针对传统拖拉机排放高、传动系统结构复杂、受能源影响大等问题,设计了一种新型电动拖拉机驱动系统。[方法]通过对传动系各部件定性分析以及横向对比各常用电机,选取了基于开关磁阻电机的电动拖拉机驱动系统,在充分发挥电机特性的基础上精简了传动系,增加了布置灵活性;通过最优选择电池型号及组数,提高了续航能力;最后在MATLAB/Simulink8.7环境下对驱动系统进行仿真验证。[结果]分析表明,该电动拖拉机驱动系统具备较高的带载启动能力与一定的连续作业时间,通过对调节器与控制器的控制可实现车辆的无级变速,结合辅助电机及调压电路可实现动力输出装置的独立升降功能。[结论]该研究结果可为电动拖拉机与特种工程车辆驱动系统的优化与设计提供一定的参考。     

农机自动导航电动方向盘性能测试分析

电动方向盘传动紧凑,对农业机械转向系统改动小,是农机自动导航技术的关键部件。该文介绍了基于电动方向盘的农机自动导航系统和电动方向盘结构特点,针对国内三款电动方向盘进行了扭矩-转速特性和正常工作电压性能测试,试验结果表明,三款电动方向盘电机的可控运行转速范围分别为0-200 r/min、0-109 r/min和0-100 r/min,输出功率大小为WA> WB> WC;电流大小为IA>IB>IC,其中A款电动方向盘带载能力最强。将A款和B款电动方向盘安装到拖拉机上进行了田间试验,结果表明A款和B款电动方向盘导航拖拉机跟踪直线路径的位置误差标准差分别为1.86 cm和1.60 cm,最大误差分别为-2.9 cm和2.9 cm。     

基于静力学分析的电动拖拉机前桥多目标优化设计

为了快速发展25.7 kW电动拖拉机,解决电动拖拉机前桥设计周期长等问题,依据现有SF400E燃油动力拖拉机的前桥,对其进行静力学分析,通过ANSYS对3种工况进行仿真研究,发现该前桥在极限载荷下的最大应力值为372.2 MPa,超出前桥材料Q345的屈服极限7.9%,不能满足电动拖拉机的设计要求;在此基础上对该前桥进行多目标优化设计,优化结果表明,优化后的前桥最大应力值为293.5 MPa,降低了21%,低于前桥材料的屈服极限,优化后的质量为20.1 kg,减少了7%,优化后的前轴能够满足电动拖拉机的设计要求;并对优化后的前桥进行模态分析,模态分析结果表明,优化后前桥的1～6阶固有频率均远远大于来自地面的垂直激励,不会引起共振。     

电动拖拉机复合电源系统研究

针对单一电源电动拖拉机田间复杂作业工况适应性差的问题,提出了一种基于锂离子电池-超级电容的复合电源电动拖拉机,并对该复合电源的拓扑结构、参数匹配及功率分配策略进行了研究。综合考虑控制复杂程度、成本、效率等因素,选取了超级电容半主动式拓扑结构。对锂离子电池串联数目和超级电容的容量进行了匹配,以达到电动拖拉机作业的能耗需求。针对电动拖拉机不同作业工况,提出了不同的功率分配策略,对于各电源部件的优势发挥、整机能耗的减小、能源利用效率的提高都具有重要意义。     

国内首台5G+氢燃料电动拖拉机问世

正近日,由国家农机装备创新中心牵头发起、清华大学天津高端装备研究院与河南洛阳先进制造产业研发基地联合打造的中国首台5G+氢燃料电动拖拉机于洛阳正式发布。该款氢燃料电动拖拉机采用蘑菇头GPS天线、鲨式呼吸信号灯、隐形不锈钢外壳、毫米波雷达、大数据云平台等多项高科技技术,高颜值和黑科技完美结合,颠覆了人们对拖拉机相貌平平、操作笨重的传统认识。据悉,2018年,"超级拖拉机Ⅰ号"     

拖拉机液压与电动2种自动驾驶方式

对拖拉机自动驾驶的基本组成及路径跟踪原理进行分析,建立了拖拉机的运动学模型.在东方红954拖拉机上加装液压转向和电动方向盘自动驾驶系统,对2种转向方式的控制系统性能、直线度性能和入线数据进行田间试验研究.现场试验表明,电动方向盘自动驾驶方式的动态性能指标高于液压转向自动驾驶方式,稳态误差略低于液压转向自动驾驶方式,入线米数多数情况下少于液压转向自动驾驶方式,直线度的标准差比液压转向自动驾驶方式低0.55 cm.可见在相同情况下,电动方向盘自动驾驶方式路径跟踪效果和稳定性方面略优于液压转向自动驾驶方式.     

电动拖拉机机械电磁式振动馈能装置设计与性能研究

【目的】基于能量回收再利用的原理提出一种机械电磁式振动馈能装置,为解决电动拖拉机电池电量匮乏与持续工作时间短等问题提供参考。【方法】采用双单向离合器和齿轮齿条机构设计机械电磁式振动馈能装置,将其安装在电动拖拉机底盘与动力电池组之间,对装置的机械传动进行理论分析,考虑齿轮啮合副的啮合阻尼、时变啮合刚度、齿侧间隙、综合传递误差以及单向离合器储备间隙等因素,建立振动馈能装置的动力学模型。对该模型特性进行分析,并就位移激励频率、振幅和外部负载对装置能量回收性能的影响规律进行仿真分析。最后试制样机,进行台架试验。【结果】仿真和台架试验结果显示,在位移激励频率为4 Hz、振幅为6.0 mm和外部负载为120 Ω的工况下,振动馈能装置的能量回收率最大,分别为34.94%和33.04%。同时,根据装置的电能再生率曲线可知,当位移激励一定时,电能再生率随外部负载的增大而增大;位移激励振幅越大,频率越大,装置的电能再生率也越大。【结论】所设计的机械电磁式振动馈能装置可以满足电动拖拉机振动能量回收的要求,具有明显的能量回收性能,能够为电动拖拉机振动能量的回收和电能补给提供技术支撑。     

农机冬藏五防

秋收冬种结束,拖拉机、抽水机、电动打稻机等农机具就完成了一年的农田作业任务,需要进行一次彻底保养,并收藏好.     

农机冬藏五防

秋收冬种结束,拖拉机、抽水机、电动打稻机等农机具就完成了一年的农田作业任务,需要进行一次彻底保养,并收藏好.……     

铅酸蓄电池过冬咋呵护

<正>农用车、拖拉机、摩托车、电动自行车和家庭应急照明灯中都普遍使用铅酸蓄电池。笔者发现许多农机手由于缺少蓄电池在冬季使用与维护方面的知识,导致蓄电池的使用寿命缩短或不能使蓄电池很好的发挥作用。为避免类似事情的发生,笔者就冬季使用蓄电池应注意的问题介绍如下。     

更换蓄电池安全知识

目前农用车、拖拉机、摩托车、电动自行车和家庭应急照明灯中普遍使用铅酸蓄电池。铅酸蓄电池的使用寿命一般是两三年。在更换蓄电池时应注意些什么呢？     

履带式拖拉机可视遥控驾驶系统的设计及试验

为实现履带式拖拉机超视距遥控驾驶,以农夫小机灵502履带式拖拉机为平台,设计了一套拖拉机可视遥控驾驶系统。该系统主要包括中央处理器模块、2.4 G和433 M无线模块、全景视频拼接系统、液压及电动执行机构。操作者通过可视遥控器获取拖拉机的实时作业环境图像,并发送操作命令,实现遥控操作。为适应履带式拖拉机的作业环境,控制系统电路采用了抗震和抗干扰设计。在无同频电磁干扰、无杂草的旱田进行试验,可视遥控驾驶系统的遥控距离达150 m以上,视频传输稳定、无中断,直线行驶偏差小于0.2 m,转弯半径小于1.9m,能满足农机作业要求。     

大白菜滞销应引起反思

<正>眼下正是大白菜集中上市的季节,但是据媒体报道,江苏、山东、安徽等地大白菜普遍出现滞销。1.农民种菜像押宝11月18日傍晚,华灯初上,江苏蚌埠市淮上区华运集团农产品批发市场一角,六七辆拖拉机与电动三轮车满载着大白菜等候客商前来。怀远县新城区农民姚广成一脸的沮丧。他蜷坐在拖拉机尾部,手拍着一麻袋大白菜对笔者说,像这样一麻袋白菜,有45千克,只卖8元,0.5千克一毛钱都不到。尽管价格如此低廉,但记者目测了一下,一车大白菜     

小型电动播种机研制

拖拉机悬挂小型播种机已经广泛应用于农田的播种、施肥等田间作业,日益取代传统的耕作方式。近年来设施种植的大面积不断扩大,然而,在设施内使用拖拉机悬挂小型播种机播种,由于回转半径大、碳排放污染以及高油价等问题,使用起来很不方便。利用设施内电力供应方便的条件,用电力取代拖拉机,将拖拉机悬挂(牵引)小型播种机改造为电动自走式播种机,既缩小了回转半径、减少了碳排放和噪声污染,又降低了作业成本。并且4轮驱动和2轮驱动方便转换,增强了在松软土壤上作业的适应性和机动能力,便于在设施内有电力的条件下应用。