山地果园手扶式单履带运输车设计与试验

设计一种以单履带为行走机构的山地果园运输车,该山地果园运输车由单履带行走装置、车架、传动装置、动力系统等组成,其主体外形尺寸为1 540mm×600mm×815mm。根据整车质心分析和人机工程学确定车辆的结构和运动参数,并利用Creo建立三维模型,计算出车辆的质心位置。根据车辆的质心位置分析车辆在横向坡面和纵向坡面的稳定性。对该山地果园运输车样机在满载情况下进行不同工作环境的测试,结果表明:设计的山地果园运输车的最大载荷为75kg,具备上10°纵向坡,下30°纵向坡以及通过20°横向坡面和通过各种复杂路面的能力。该运输车能够较好地满足山地果园横向运输要求。     

山地果园拆装单向牵引式双轨运输机的设计

为克服现有山地果园轨道运输机无法搬移、户外施工难度大、批量生产困难和设备利用率低等问题,设计了一种山地果园拆装单向牵引式双轨运输机,分析该机的总体结构及绳径选择、轨道最小倾角、轨道最长长度、轨道最小转弯半径和断绳制动装置的工作原理,并进行样机运载试验。计算与分析结果显示:运输机钢丝绳直径为7.7mm,轨道最小倾角为5.7°,轨道最长长度为170m,轨道最小水平转弯半径为7m,最小垂直转弯半径为2m。运载试验结果显示:运输机上行平均速度为0.51m/s,下行平均速度为0.54m/s,平均能耗为1.235kW·h,使用有效度为100%。这表明该运输机可适用于山地果园运送肥料和果品等,亦可搭载喷雾机或果枝修剪机械等进行作业。     

山地果园拆装牵引式双轨运输机控制系统的设计

【目的】设计适用于山地果园牵引式双轨运输机的控制系统,为山地果园牵引式运输机械的设计提供支持。【方法】在分析该类拆装牵引式双轨运输机整机结构及应用工况的基础上,针对山地果园拆装牵引式双轨运输机拆装频繁、应用环境恶劣等工况,运用控制系统硬件、软件设计理论与性能试验相结合的方法,设计一种以PLC为控制核心、液晶触摸屏为人机交互窗口的控制系统,重点分析控制系统的工作原理、硬件设计、软件设计、无线遥控设计和抗干扰措施,并对控制系统的核心部件及稳定性进行理论和试验研究。【结果】所设计的山地果园拆装牵引式双轨运输机控制系统运行可靠,定位系统的平均距离偏差为5.18cm,平均定位距离误差率为0.96%,平均脉冲误差率为0.68%;在有遮挡的情况下,无线遥控器在距离遥控接收装置300m范围内的通信成功率为100%。【结论】所设计的控制系统可满足运输机的智能化控制需求,该控制系统亦适用于其他钢丝绳提升式运输机的作业控制。     

山地果园轮式运输机动力稳定系统测试

为提高山地果园轮式运输机在作业过程中动力控制的稳定性,对其动力控制系统进行系统构建与试验。根据动力独立控制的控制策略,结合山地果园轮式运输机的结构特征,搭建控制系统硬件并进行无改动原车空载试验以及动力稳定系统控制下的空载试验。结果表明,当节气门开度加大后,发动机输出功率增加,抵消了非陷坑车轮滚动的一部分阻力;在相同的行驶阻力条件下,节气门开度越大,车轮速度越大,最后受控后稳态车轮速度的绝对误差为0.178 1~0.396 1km/h,相对误差最大为5.27%。试验表明,动力轮速度控制达到设计要求,在果园轮式运输机的某个动力轮陷坑之后,可以通过调节没陷坑的动力轮速度,使动力加大,从而有助于运输车在泥泞的道路行走或者有助于运输车具有足够的动力爬出陷坑。     

山地果园液压驱动轨道运输机控制系统的设计

设计适用于山地果园液压驱动轨道运输机的控制系统,为山地果园液压驱动轨道运输机械的设计提供支持,以提高运输车的安全性和智能性,实现自动控制。在分析液压驱动轨道运输机整机结构和该运输机频繁换向、小范围无极调速等工况基础上,基于PLC、电磁阀和无线通信模块等设计液压驱动山地果园运输机的控制系统。重点对控制系统进行总体分析,对控制装置的驱动模块、速度控制模块、制动模块、遥控和手动控制模块和抗干扰性着重设计,最后通过运输机各项功能和远程遥控试验,对控制系统的稳定性和功能进行试验研究。试验结果表明,该运输机控制系统性能可靠 ,能够实现运输车启动、制动、速度调节和急停等功能;PLC控制系统体积仅为继电器控制系统的14.8%,接线触点为1/20;山地远程遥控距离达455 m。所设计的控制系统运行稳定可靠、适应性强且体积小,满足运输机智能化和安全性控制要求。     

山地果园运输机液压驱动系统设计

针对传统果园运输机传动系统需电网覆盖和实现无级变速结构复杂等问题,设计可快速换向,无级调速,瞬间制动,更大动力的果园运输机液压驱动系统.采用流体传动法在分析果园运输机传动系统工作原理的基础上,建立了由变量泵供油,三位四通换向阀控制运输车换向、电液比例调速阀调节运输车运行速度和蜗轮蜗杆反向自锁与溢流桥配合实现马达制动的果园运输机液压系统.通过工况分析和理论计算,对果园运输机液压系统主要元件进行选型,确定液压马达排量为42mL·r-1,液压泵流量为44L·min-1.通过对液压系统的性能验算,可知液压系统的压力损失为0.41 MPa,满足设计要求.并利用AMESim仿真软件,搭建运输车液压系统仿真模型,合理设置主要元件参数,并对系统性能进行仿真分析,仿真结果表明:该液压系统能够模拟果园运输车不同负载状态时上行、停止和下行的实际运行过程,验证了液压系统的可行性,得出运输车速度受负载影响较小,液压马达输出扭矩为66 N·m与理论计算值63N·m大小基本相符,拖车以0.71 m·s-1速度匀速运动,达到预期以0.7m·s-1设计要求,满足运输机对动力和运输速度要求.为山地果园液压驱动轨道运输机的研制提供理参考,有助于果园运输机的可靠性测试.     

自走式山地果园遥控单轨运输机的设计与改进

为克服山地果园遥控单轨运输机的诸多缺陷,对原机进行优化设计。改进时取消了原机复杂的遥控装置,利用四杆-杠杆、撞块联动离合刹车机构,使运输机在轨道上能够任意自动停车和可靠制动,实现无人驾驶。用风冷汽油机替换原柴油机,增大马力、减小整机质量和外形尺寸。重新设计的防侧倒T形夹紧轮,可减小运输机的转弯半径,去掉原辅助轨道,降低轨道高度和安装难度,节约轨道建设成本约40%。检测试验结果表明,改进后的山地果园遥控单轨运输机可以实现爬坡角度达40°,上坡负载质量为500kg,下坡负载质量为1 000kg,最小转弯半径小于4m,工作可靠,运行平稳,操作简单,适合山地运输。     

7SGH山地果园双轨运输机振动性能测试与分析

7SGH山地果园双轨运输机以其载重爬坡能力强和无需开垦山路等特点成为山地果园运输农资的重要装备,但运输机的振动会对支撑轨道的稳定性造成影响,运输的货物也会因此受损。本研究通过利用Econ振动分析仪测量运输机7个关键部位在不同载重工况下的X、Y、Z方向的振动参数。基于时域信号进行FFT傅里叶变换,得出载货滑车振幅峰值主要集中在146~224Hz,其振动幅度为0.022~0.026 G,而0~10 Hz频率段振幅小于0.008 G。运输机在轨道平面法向Z方向的振动最大。考虑到运输机启动和制动等对钢丝绳的惯性冲击,基于LabVIEW设计一套钢丝绳安全测试系统,测试表明增加钢丝绳避振装置可以使牵引钢丝绳的惯性冲击拉力降低32%、振动波动降低62.5%,从而减轻了钢丝绳振动疲劳损伤,并且提高了运输机的安全性和运输效率。     

山地果园运输车越障性分析

针对丘陵山地农、林产业生产运输困难的情况,本文设计一种无人驾驶的星形轮结构的山地果园运输车。有利于提升运输车越障性能。借助Solid Works软件建立丘陵山地果园运输车三维模型,根据星形轮结构特点,建立运输车两种越障受力模型:滚动越障和翻转越障模型,分析运动机理及越障能力;应用ADAMS软件对运输车进行运动学仿真分析,基于不同行驶速度、阻尼及越障方式的情况下,研究运输车质心速度、加速度的变化情况,有利于改善运输车行驶平顺性,实现丘陵山地行驶运输,同时为丘陵山地作业平台设计研究提供一定理论基础。     

山地果园单向牵引式双轨运输机摩擦制动装置设计与试验

针对山地果园单向牵引式双轨运输机运行时存在钢丝绳松脱或断裂等问题,研制了一种摩擦制动装置,在描述载物滑车总体结构的基础上,重点分析了制动装置制动过程、关键结构的受力分析及台架制动测试试验.有限元分析表明,支撑柱的最大应力为6.3 MPa,最大位移为2.1×10-5 mm,且出现在支撑柱与摩擦片固定装置相连的螺栓截面上;轨道的最大应力为70.9 MPa,最大位移约为0.65 mm,且出现在直轨道与摩擦片接触面上,呈对称分布.台架试验结果表明,该制动装置的制动成功率为100％;高速摄影试验表明,随着装载质量的增大,制动时间及振幅均增加.该研究可为山地果园单向牵引式轨道运输机械的整机结构设计提供参考.     

山地轨道运输机

正山地农业耕作离不开农业运输,山地农业运输的特点是运输量大、运输距离远、道路条件差、劳动强度大,且具有一定的危险性。而农业机械化能大大降低人工劳动强度,简化各个环节,提高经济效益。山地轨道运输机将农机设备、农资运送上山,果实运输下山,使高山作物规模化发展不再那么遥不可及。山地轨道运输机包括双轨道或单轨道系统和运输车,可以手动控制,也可以遥控。轨道离地面50厘米以上,整个运输系统不占用林地,对地面植被无破坏,安装便捷,属于生态型高效农业     

遥控牵引式无轨山地果园运输机的设计

为解决山地果园果实、肥料和农药等运输劳动强度大、效率低的生产实际问题,在满足果园运输机施工简便、成本低的要求下,设计了一种遥控牵引式无轨山地果园运输机。运行试验结果表明:遥控牵引式无轨山地果园运输机无需人工驾驶,运行效果良好;运输机平均运行速度为0.56m/s,运行平稳可靠;运输机爬坡角度在20°~40°之间,上行运载最大载重400kg,下行运载最大载重600kg;遥控操作简单方便,在运输机停止、启动测试中准确无误,制动效果达到了设计要求。     

山地果园牵引式双轨运输机排绳装置的设计

针对山地果园牵引式双轨运输机的牵引钢丝绳在弯曲起伏轨道上使用时易出现乱绳、挤绳等问题,设计了一种双螺旋式自动排绳装置。在分析该装置的设计要求、基本组成和工作原理基础上,对装置的链传动、滑块换向曲线、导向拨叉的结构参数和排绳轮的受力进行分析,并进行综合排绳测试试验。测试结果显示,原驱动装置加装排绳装置后,绕卷16m的钢丝绳,其钢丝绳充满系数平均增加22.6%,功耗平均增加0.026kW·h,振动噪音平均降低0.75%。这表明该排绳装置具备有序排绳、耗能少和降低驱动装置振动噪音等优点。     

山地果园无动力运输机设计

针对大坡度山地果园运输难、耗能高的问题,设计1种依靠货物自身重力运输的山地果园无动力运输机。运输机主要由自适应阻尼装置、遥控急刹装置、遥控控制系统、增速装置、冷却风扇、运输车等组成,能实现一端运输车在货物重力作用下沿20°~50°坡地或直线水泥槽内安全匀速下行,另一端带着空运输车上行。该运输机仅需1个12V电瓶提供遥控制动时所需动力,通过遥控器遥控急刹装置,能实现运输机在任意点的启停。试验表明,在长时间运行时,维持制动毂温度小于50℃状态下,运输机能稳定以最大速度0.7 m/s匀速运行,最大载荷为1t。该运输机工作可靠、运行平稳、操作简单、无需运输动力,适合偏远大坡度山地果物的运输,节能环保。     

7YGD-45型电动遥控式单轨果园运输机

针对现阶段山地果园运输的复杂作业环境、人工运输效率低、劳动强度大而国内尚无可选机型的状况,设计研制了7YGD-45型单轨果园运输机.阐述了单轨果园运输机的主要技术参数、总体结构、工作原理、关键部件的结构设计,并对运输轨道进行了模态分析,为单轨运输机在运行过程中的平稳性分析提供了参考依据.     

山地果园电动单轨运输机控制装置的设计

【目的】研制一种山地果园电动单轨运输机的控制装置,以提高单轨运输机的智能性和安全性,实现其自动控制。【方法】基于单片机、直流电动机、无线通信模块等设计蓄电池驱动的山地果园单轨运输机的控制装置,通过模拟山地果园地形,分别对控制装置的行驶速度调节、制动性能及系统功耗进行测试。【结果】电动山地果园单轨运输机的控制装置由单片机、供电单元、直流电动机、直流电动机驱动模块、制动模块、行驶速度调节模块、无线通信模块、手动控制按键及限位停车模块组成。模拟测试结果表明:单轨运输机的行驶速度可实现0.1~0.6m/s内的加减速调节控制;单轨运输机的行驶速度随着装载质量的增加而逐渐变小;当单轨运输机在39°坡下坡行驶时,通过测速电路控制电磁式失电制动器,能有效解决单轨运输机行驶速度超出安全速度的问题。经连续1个月的实际测试,限位停车控制模块能够实现单轨运输机的及时停车,其可靠性达100%,手动按键及无线遥控均能实现单轨运输机的有效控制,无线遥控最大可靠距离为450m,控制装置响应时间约为2s。【结论】所设计的控制装置运行稳定可靠,能满足单轨运输机智能性、安全性和自制性的预期设计要求。     

山地果园运输车的防侧翻设计与水果抗损研究

在山地果园运输车的前期推广中发现,国内的山地果园运输车在防侧翻技术和人机方面存在较大缺陷,严重影响了山地果园机械企业的效益和农民使用山地果园机械提高果园产能的信心。在对国外山地果园机械发展情况了解的基础上,结合我国现状,分析了山地果园运输车的工作环境以及使用者在工作环境中的具体需求,运用人机工程学理论和具体的造型设计方法,改善其防侧翻性能与水果抗损研究协调性,并运用ANSYS对改良后的山地果园运输车方案进行数据分析,仿真实验分析证实最终的山地果园运输车方案使其在防侧翻能力和人机协调性能上都得到较大提升。     

连栋温室省力采摘运输车的研发

连栋温室蔬菜生产逐步成为设施蔬菜创建高产、高效的重要生产方式。研发的省力采摘运输车适用于规模化、标准化的无土蔬菜栽培工厂。该设备由人工推动,通过轨道轮和行走轮可实现在轨道上轻松自由前后行走。同时也可以在地面上自由行走,实现了采摘运输车在轨道和地面间行走的自由转换。该设备可增加单次采摘运输量,减少成品装卸次数,提高作业效率,降低作业强度。     

山地果园运输车的安装使用和维护

正为降低山坡果园的劳力强度和省工、省力,单轨运输车是目前使用较多的一种山地果园运输车。现将其结构、安装使用和维护保养的要求介绍如下。1.单轨运输车的构成与特点(1)基本构成单轨车是由装备动力机的牵引车来牵引的运输车辆,其骑跨在一条轻便的单轨道上行驶,带有齿条结构的轨道用固定支架支撑铺设在地面上。其驱动装置主要以汽油机为主,以皮带和链传动为主要传动方式,由驱动装置、离合装置、制动装置、轨道防侧倒防脱轨装置、主机架、拖车和带齿的单轨道构成。目前利用单轨运输车能完成山地果园内的喷药、施肥和运     

山地果园轮式运输机半主动悬架系统设计与试验

为解决山地果园运输机在实际使用中因路况起伏不平而引起的剧烈振动问题,结合山地实际路面情况,设计使用CDC阻尼器的半主动悬架系统,并安装于华南农业大学研发的丘陵山地果园电动轮式运输机。以安装使用CDC阻尼器的半主动悬架系统的丘陵山地果园轮式运输机为研究对象,采用振动仪和振动传感器搭建振动测试系统,在行驶速度和载荷一定的工况下,分别测试该轮式运输机装有半主动悬架前后行驶过程中座椅位置Z轴的振动信号,考察半主动悬架装车前后的振动差异。结果显示,装有使用CDC阻尼器的半主动悬架的轮式运输机振动降幅达50%,达到了半主动悬架系统的设计要求;装有使用CDC阻尼器的半主动悬架系统的车身振动频率集中,范围大于8 Hz,表明车辆的驾驶舒适性较好。