丘陵山区玉米收获机车身稳定性能仿真分析

小型玉米收获机在丘陵地带工作,面临的最主要问题是侧翻和爬坡。针对此问题,对丘陵山区玉米收获机械整机的稳定性能进行了研究分析。通过对整机作业关键模型参数的调整,基于ADMAS软件建立虚拟仿真环境,并对G型玉米收获机在不同坡度上的侧翻、爬坡性能进行了虚拟仿真。仿真结果表明:15°坡度是G型玉米收获机发生侧翻的临界值,且其最大爬坡能力为5°坡度,旨在为以后小型玉米收获机械的设计和研究提供理论参考依据。     

丘陵山区农用自适应调平底盘设计与试验

丘陵山区地形复杂,地面凹凸不平,针对农用车辆行驶稳定性较差、车体倾斜等问题,提出一种自适应调平方法,并根据丘陵山区农用动力底盘作业要求,设计一种自适应调平悬架及应用该悬架的自适应调平底盘。建立虚拟样机三维模型,并导入动力学分析软件ADAMS中进行仿真分析,将底盘仿真过程中的侧倾角和俯仰角与四轮刚性底盘在同等条件下仿真得到的侧倾角和俯仰角对比,自适应调平底盘参考某种作业环境在幅值和波长特定的波形地面上行走作业时,侧倾角和俯仰角之和可降低60%左右。通过对样机土槽试验结果分析,证明自适应调平方法的可行性和仿真分析的正确性。     

丘陵山区农用预检测主动调平底盘设计与试验

针对目前丘陵山区农用底盘倾斜后调平精度低、滞后的问题,提出一种预检测主动调平方法,该方法提前检测行驶前方地面情况,判断如何实施调平动作,并在底盘倾斜同时进行主动调整,可主动预防、避免或减少在崎岖不平地面上行驶作业过程中的底盘倾斜。设计了一种采用Y型可调悬架作为调平机构的农用车辆预检测主动调平底盘,分析计算了底盘悬架调整与预检测调平参数、承载能力与调平速度及调平执行策略,分析计算表明,可通过Y型可调悬架的高度调节实现底盘调平。利用样机在室外试验田中进行崎岖不平地面的行走试验验证,试验结果表明,在预检测主动调平行走过程中,丘陵山地农用预检测主动调平底盘可在精度0. 5°范围内实现动态调平,验证了预检测主动调平方法以及丘陵山地农用预检测主动调平底盘设计方案的可行性。     

韩国农田整治对我国丘陵山区宜机化改造借鉴与启示

当前我国丘陵山区农业机械化发展缓慢,最主要制约因素就是不利的地形地貌条件。然而同样是丘陵山区为主要地貌的韩国,农业机械化水平却在90年代末就已经基本农业机械化,其重要的经验就是长达数十年的农田宜机化改造。通过对韩国“新村运动”初期农田改造的政策背景、韩国耕地整理的技术标准体系实施内容、农田改造的资金投入力度以及农田改造和农业机械化取得成效进行梳理与总结,得出健全的法律法规政策体系是我国丘陵山区进行宜机化改造的重要先决条件、宜机化改造离不开完备的技术标准体系和农户的高度参与、政府财政的持续投入和高效的工作推进机制是我国丘陵山区改造的重要保障等重要结论与有益借鉴与启示。     

对丘陵山区农田“宜机化”改造的思考

结合山西省长治市潞城区实施的农田“宜机化”改造项目,阐述了丘陵山区农田“宜机化”改造的重要意义,分析了农田“宜机化”改造的现状与发展趋势,提出了今后加快丘陵山区农田“宜机化”改造发展的对策和建议。     

“十四五”时期丘陵山区农田宜机化改造路径与对策——以江西为例

为推动丘陵山区农田宜机化改造,有效提升江西省农业机械化水平,通过梳理“十三五”江西省高标准农田建设成效与存在的问题,发现江西省耕地质量和农业机械化水平大幅提升,农机装备产业和农机社会化服务发展迅速,土地规模经营和农民收入水平稳步提高;但同时也存在农田基础设施薄弱,建设资金不足,建后管护资金基本缺失,管理体系建设亟待加强与建后管护相对滞后等问题。基于此,在总结并借鉴重庆的经验做法的基础上,提出推动江西省丘陵山区农田宜机化改造的对策建议：一是将丘陵山区农田宜机化改造列为“十四五”高标准农田建设的重点工程;二是将县级层面农田建设和农业机械化职能合并,制定出台丘陵山区农田宜机化改造技术规范;三是构建多元化筹资机制;四是建立合理高效的工作推进机制和利益分配机制;五是坚持试点先行,先聚力建设若干个省、县共建样板工程,同步重点打造一批示范工程,逐步推广。     

丘陵山区对联合收获机性能要求的差异

安徽省广德县地处丘陵山区,全县面积2165平方千米,耕地M00公顷,粮食生产以水稻为主。从1987年起,该县农机部门就开始引进联合收获机进行示范推广,至今已目I进10个品牌。1996年,通过内购外弓I组织了以日本产“洋马”为主的对台中小型联合收获机投入中稻收获,短短12天,收     

山地电动履带底盘设计与仿真分析

针对丘陵山区地形起伏大、地块碎小、土壤粘重等复杂的农机作业背景,以及现有农机作业对高效、安全、环保的履带底盘需求日益增长的现状,设计制造了一种山地电动履带底盘。通过Solidworks软件建立履带底盘模型,并借助Adams多体动力学仿真软件对底盘的爬坡、过沟和越障性能进行了动力学仿真。仿真结果表明,最大爬坡角度为25°,最大过沟宽度为400 mm,最大跨越垂直障碍物高度为200 mm,仿真试验验证了底盘在行驶过程中的可行性,为进一步优化丘陵山区农业机械底盘结构提供了参考。     

丘陵山区农用仿形行走动态调平底盘设计与试验

针对丘陵山区农业机械通过性差、车身难以保持水平、机械化薄弱的问题,设计了一种丘陵山区农用仿形行走动态调平底盘。底盘4组调平悬架的悬臂夹角可精确调节,不仅能在崎岖地面上实现全时多轮驱动、多自由度仿形行走,而且通过悬架悬臂夹角调节实现车体调平控制,同时解决丘陵山区农用动力底盘行走、作业的两大难题。底盘在仿形行走过程中,倾角传感器实时测量车身倾斜角度,并计算出各悬架悬臂夹角瞬时调节量,精确调整各悬架悬臂夹角实现底盘动态补偿调平。参照中小型东方红500型农用拖拉机设计底盘样机,建立虚拟样机三维模型,并导入动力学分析软件ADAMS中进行仿真分析,底盘在多自由度仿形行走过程中,可在0.5°精度范围内实现动态调平。研制小比例样车,通过土槽试验验证底盘在多自由度仿形行走过程中,可在1°精度范围内实现动态调平。仿真、土槽与自然地面试验验证了理论分析和计算结果,为丘陵山区农用仿形行走动态调平底盘应用提供参考。     

丘陵山地农田信息采集车斜坡转向稳定性分析及模拟

针对丘陵山区精细农作时农田信息数据采集困难的现状,设计了一种新型的丘陵山区农田信息采集车,为了提高其坡道上的横向运动稳定性,设计了一种液压差高装置。运用矢量分析的理论和方法,对其进行了坡地转向稳定性分析,并做了相应的模拟仿真。结果表明,该调平装置能够很好地增加信息采集车在斜坡转向时的横向稳定性。     

农田信息采集车设计与试验

针对传统农业物联网系统存在传感器少、投入成本高、建设周期长和对环境不友好等问题,设计了一种可移动式农田信息智能采集车。利用Matlab仿真对关键部件机械臂的构成和运行情况进行了分析和模拟,对采集车进行了小麦田间性能测试。结果显示,采集车整体设计合理,车辆通过性强,越障最大倾斜角达30°,最大遥控距离45m,获取图像清晰。将传感器采集的数据与常用高精度仪器测量结果进行了比对,农田信息采集车所采集温度、湿度、光照强度、CO2浓度、风速、土壤温度和土壤湿度与高精度仪器设备所测数据的相关系数均大于0. 90,单个采样点平均采集时间为45 s,数据采集满足需求。该采集车可实现定时、定点大范围获取田间数据的功能,能够替代传统物联网系统或对其进行补充。     

高地隙农田信息采集机器人设计与试验

为适应水田行走和不同垄宽等复杂的农艺条件,设计了一种轮距宽度可调的高地隙四驱农田信息采集机器人。利用SolidWorks对整体结构进行设计分析和零部件选型,设计了基于GNSS和INS的组合导航与路径跟踪控制系统,并对机器人进行了水田行走性能测试和信息采集试验。结果表明,机器人四轮驱动方式具备较好的速度一致性,地隙与轮距调节机构调节到位误差率为1.33%和0.73%;直线路径跟踪的平均横向误差为6.8 cm,直角转弯的平均收敛时间为25.6 s;机器人最大行驶速度为1 m/s,单点信息采集平均耗时为24.5 s,传感器采集的各类数据均满足使用要求,该信息采集机器人可实现复杂条件下的农田信息采集工作。     

基于快速原型的底盘测功机阻力电模拟研究

针对目前底盘测功机电模拟研究存在模拟模型不精确的问题,通过研究底盘测功机电模拟原理,对汽车在道路工况和测试工况下进行了动力学分析,建立了底盘测功机加载装置阻力电模拟的数学模型。在基于快速原型的底盘测功机加载平台上,运用底盘测功机进行了恒速测功试验。结果表明:实时速度与设定速度误差在0.5 km/h以内,驱动轮输出功率16.8 kW,模拟精度较高。可为电力底盘测功机软件开发提供技术支持和硬件平台。     

农用全地形仿形行走底盘地面力学特性

针对减少农田土壤机械压实的技术措施,在常规轮式行走机构的基础上,提出配备超低气压轮胎的农用全地形仿形行走底盘的解决方案.建立了超低气压轮胎的地面力学模型,研究了配备超低气压轮胎的农用全地形仿形行走底盘的地面力学特性,并与现有的四轮驱动拖拉机进行对比分析,结果表明,农用全地形仿形行走车能够有效减小土壤机械压实,且牵引性能良好,满足现代农业的发展需要.     

基于嵌入式电子信息的农田信息采集系统开发

农田信息内容丰富,既描述环境条件,也反映作物的生长状况,是进行各项农艺操作的参考依据。采集准确的农田信息,能为作物高产稳产提供保障。嵌入式技术是以计算机为基础发展起来的电子信息技术,已用于农业智能灌溉,取得了理想效果。为此,以嵌入式芯片为核心,设计了农田信息采集系统,采集农田气象、土壤和作物信息,并进行分析和存储。试验结果表明:系统采集的水稻田数据与实际值差异不明显,对抽穗期的评估最为准确。系统的视屏传输达到了非常流畅的效果,图像视觉分析也可以反映水稻的生长状况。该嵌入式系统可以准确采集农田信息,为农艺操作提供了参考依据。     

全履带模块化无人农用动力底盘设计与仿真

针对丘陵山地等非结构化路面和复杂多样的作物生长环境,为了提高丘陵山地农业机械化率,在传统铰接式山地拖拉机传动系的设计基础上,设计了一款全履带模块化无人农用动力底盘;同时为改善农机的通过性和稳定性,设计了全履带车辆行走系统,并结合无人农用动力底盘的整体搭建,对履带行动装置基架与主动轮支撑件进行结构设计与拓扑优化分析;为提高整机使用率设计了前置农具挂载模块的快接装置和带PTO三点悬挂装置,通过更换不同机具可实现不同作业;为改善机动性,对无人农用动力底盘转向装置进行了设计,通过电机补偿动力差速转向,可实现驱动底盘的原地转向;最后对整机实现了数字化自动化改造,为将来的智能化制造奠定技术基础。     

丘陵地区农田土壤信息监测系统的研究

结合《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》和精准农业的精神,要求进一步实现数字农业、智慧农业、智能农业,以重庆实际状况为切合点,设计了山地分区土壤墒情及酸碱度监测APP。针对重庆丘陵地区存在山地坡度不同和高差不同的特点,对山地进行区域划分。同时,优化了丘陵地区农田土壤信息监测系统,对山地农田各区域进行土壤酸碱度实时监测,解决了传统种植和作业过程中浪费人力资源、水资源及能源耗费大的问题,实现了农作物种植的最优选择,提高农作物种植存活概率,增加农业收成。为此,研究开发了一款农业数据信息与智能手机相结合的APP,达到实时监测及实时灌溉的目的,弥补了传统终端控制的不足,为进一步实现数字农业、精准农业及智能农业提供科学依据。     

作物表型信息获取机器人底盘设计与试验

为进一步提升农业机器人底盘田间适应性和行驶稳定性,面向我国山东地区小麦表型信息获取作业场景,设计了一种四轮独立驱动转向的农业机器人底盘。根据小麦种植农艺需求和行驶地形环境,确定了底盘总体布局方案和主要技术参数。分别开展了底盘驱动部件、转向部件以及摆臂平衡部件设计,并进行了参数校核和元件选型。建立了关键部件ANSYS有限元模型,分别进行了摆臂平衡机构的应力形变分析和车架振动模态模拟,仿真结果表明,摆臂平衡机构的强度和刚度均能满足设计要求,车架能够有效避免因地形激励产生的共振。建立底盘ADAMS动力学仿真模型,分别进行纵向、横向稳定性分析和单侧凸起、凹坑越障性分析,仿真结果表明,底盘横纵向稳定性能够满足设计要求,摆臂平衡机构能够有效补偿单侧障碍造成的质心高度变化,提高了底盘的行驶稳定性。田间试验表明,机器人底盘具有良好的行驶性能,硬质地面直线行驶平均偏驶率为0.51%,田间地面平均偏驶率为1.13%。原地转向中心点偏移量为3.1mm,阿克曼转向最小转向半径为1.125mm。纵向翻倾角为34°,横向翻倾角为28°。单侧越障最大高度为160mm,单侧跨坑最大深度为160mm。     

基于仿真分析方法研究某轿车底盘调校

底盘调校是通过改变弹簧、稳定杆、减振器等性能件的性能参数,使整车操稳性和平顺性达到最优化。底盘调校初期,需对整车性能进行评价,然后对性能件的规格进行策划,即制定最终开发的调校样件。以某车型底盘调校方案的策划为例,采用ADAMS/CAR与CARSIM相结合的仿真分析方法,确定底盘调校样件的规格。同时,通过调校样件规格的不同组合各种调校方案,在分析各种调校方案优劣的基础上,确定初始调校方案,为该轿车实车调校提供理论依据。通过初期的仿真分析,可减少调校样件的制备规格,节约开发成本,缩减调校周期。