抓好拖拉机旋耕作业的三个关键环节

抓好拖拉机旋耕作业的三个关键环节￥新都县农机局＠程朝基抓好拖拉机旋耕作业的三个关键环节新都县农机局程朝基旋耕是一种用动力驱动的耕作机械。新都县约８０％耕地适宜拖拉机旋耕作业，普遍受到平坝片农户的赞许。笔者经多年联系乡镇调研，以及旋耕作业实践，深切体会到保证...     

基于 CAN 总线的拖拉机作业数据解析

作为目前为止仅有的国际标准现场总线,CAN总线在我国已经得到普遍的应用。因其在数据通讯中具有优越的可靠性、实时性和灵活性,国内许多科研机构正在将CAN总线应用于农林车辆各个系统中。农林车辆串行通信网络国际标准ISO11783是应用CAN总线的网络协议。为了解应用该标准,详细介绍了CAN总线、ISO1 1 7 8 3标准,以及两者的报文格式,并基于CAN总线和ISO1 1 7 8 3标准对拖拉机田间作业数据进行了解析。     

不同旋耕作业载荷下拖拉机动力输出传动系振动特性分析

为研究拖拉机旋耕作业载荷对动力输出传动系振动特性的影响,采用系统动力学建模、台架试验验证、田间试验与仿真分析相结合的方法加以分析。首先,在分析动力输出传动系结构的基础上,建立了描述其载荷传递机理的扭振耦合空间动力学模型,此模型详细考虑了横向和垂向的齿轮啮合传递效应。其次,利用拖拉机PTO加载试验台对模型的仿真结果进行试验验证,验证结果表明：横向和垂向的啮合频率误差最大分别为4.24%和5.12%,满足建模要求。然后,搭建了由无线扭矩传感器、北斗定位系统等组成的作业数据采集系统,分别采集了拖拉机在L1（2.07km/h）、L2（3.10km/h）、L3（5.29km/h）常用挡位下的田间旋耕作业数据,田间试验结果表明：旋耕作业的载荷水平和波动范围均随着作业挡位、行驶速度的升高而增大。最后,利用所建立的动力学模型仿真分析了不同作业挡位PTO负荷对齿轮传递特性的影响,结果表明：拖拉机旋耕作业挡位越高,由PTO载荷波动所引起的传动系振动位移越大,而且主要体现在横向振动。     

基于CAN数据的拖拉机作业报告单生成技术研究

针对黑龙江垦区现阶段使用的大量国外进口配备CAN总线的拖拉机,研究了拖拉机作业报告生成技术,设计开发了作业报告单生成软件,并通过软件解析拖拉机CAN总线数据,获得拖拉机作业轨迹图及拖拉机作业数据,可以准确评价拖拉机作业性能,提高拖拉机作业效率。试验结果表明:利用作业报告单生成软件,可以获得便于打印、汇总整理的拖拉机作业报告单,提高了农机管理水平,为农机运用管理提供可靠依据。     

旋耕作业质量不能达标的原因

1耕后地表不平的原因与排除 　　原因： (1)选用的刀齿型号不当，如弯形刀齿容易产生地表不平的现象。 (2)刀片安装方式错误，如采用弯形刀齿，安装中用内、外装法即容易出现垅沟和垅台而不平；若采用交错装法，耕后地表较平整。 (3)平土板漏装或安装位置过高，失出平土作用，或根本没有平土的功能，致使地表不平。 (4)旋耕机横向不水平，导致耕深不一致，深的一侧翻土多而地表高，浅的一侧翻土少而较低。 (5)个别刀齿方向装反，使翻土向某侧集中而形成高低不平现象。 　　排除和预防措施： (1)尽量选用凿形刀齿而不选用弯形刀齿。 (2)…     

提高小四轮拖拉机耕地作业质量的技术措施

小四轮拖拉机是目前农村耕地作业的主力军,要达到高效、低耗、使用寿命长,不仅取决于拖拉机和农具本身的性能,而且还和拖拉机与耕作机具的配套密切相关。只有将拖拉机及配套耕作机具作为一个机组整体,合理地配套和运用,才能充分发挥各自的效能,达到理想的效果。     

努力提高机翻地作业质量

提高拖拉机翻地作业质量，对于搞好田间机械化、系列化作业，进而为夺取农业丰收有重要作用。本文从一个角度阐述了如何提高机翻作业质量的意见，即要选好翻地机组、做好田间准备、搞好机具调整以及讲究翻地方法、提高操作技术、开展复式作业等等。这些意见从我省实际出发，有一定针对性，可供农机服务站、队、营机户以及广大农机操作人员参考。     

载荷波动对拖拉机机组效率的影响

分析了波动载荷对机组滑转和效率的影响,讨论了动态滑转率和动态效率的估计方法。其估计结果和已见到的实验数据的趋势基本吻合。     

拖拉机载荷二维概率分布模型及其工程应用

提出了拖拉机载荷二维正态概率分布模型,导出了其联合概率密度函数的计算表达式,经6种零件验证表明:这种模型适合于拖拉机,是编谱方法规范化与室内快速模拟试验的理论基础,有广阔的工程应用前景。     

基于GAF-DenseNet的旋耕作业质量等级识别模型

为实现基于拖拉机多传感器实测载荷数据的旋耕作业质量准确识别,提出一种基于GAF-DenseNet的拖拉机旋耕作业质量等级识别模型,设计旋耕作业质量等级分级标准,开展旋耕作业田间试验,并进行模型准确性验证和性能分析。该模型通过格拉姆角场（Gramian angular field, GAF）算法,在保留原始载荷序列的时间依赖性的前提下,对时间序列数据进行唯一编码。DenseNet网络对图像阵列中内含的载荷信息进行深层挖掘,通过特征重用、模型压缩等技术环节,在保证特征提取深度的同时,显著提升该网络的运算效率。分析结果表明：过大或过小的重采样滑动窗口大小均会降低模型性能,且格拉姆角差场（Gramian angular difference field, GADF）实验效果强于格拉姆角和场（Gramian angular summation field, GASF）,实验数据显示在重采样滑动窗口大小为250且选用格拉姆角差场的条件下,模型性能达到最优。增长率k与模型整体性能呈正相关的趋势,但过大的k值会降低模型的实时性能且对于准确性提升有限,实验场景下将增长率k设为24更能符合实际需求。GAF-DenseNet模型准确率和F1值分别达到96.816%和96.136%,并且在实时性能上具有良好表现,推理时长可低至16s。在与其他智能算法对比分析中,该模型整体性能均优于对照组实验结果。     

温室电动拖拉机旋耕稳定性时序分析与前馈PID控制方法研究

针对温室小型农机对地面平整度敏感,微小的地面起伏便会造成机具俯仰的情况,基于课题组已开发的温室电动拖拉机,将基于时间序列分析的角度预测方法引入前馈PID控制(Angle prediction and feedforward PID,APF-PID),解决了温室旋耕作业中因机具俯仰而出现的响应性差、耕深不稳定和功率突变的问题。建立了温室电动拖拉机旋耕作业的功率模型,并建立了俯仰角-耕深的转换矩阵,得到了旋耕系统实际耕深的转换值;采用时间序列分析预测机身俯仰角,并作为旋耕系统的扰动输入;结合耕深的转换值和预测得到的扰动,采用APF-PID控制器调节旋耕系统的提升机构,将旋耕机维持在目标耕深;在温室内未旋耕和已旋耕的两种地块进行实车试验。结果表明：俯仰角时序预测模型的相关系数可达0.983 2;APF-PID控制的控制性能优于PID控制,在目标耕深6 cm的测试路面中,APF-PID在两种试验地块上的平均耕深分别为6.47 cm和6.44 cm,均方根误差为0.80 cm和0.72 cm,绝对平均误差为0.67 cm和0.58 cm,耕深稳定性系数为89.95%和91.30%,消耗的总能量较...     

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。     

拖拉机产品质量安全问题分析

我国是拖拉机生产大国,在技术、产量不断提高的同时,质量安全问题日益突出,主要表现在驾驶室无足够的安全强度、危害部位安全防护不足、照明信号装置失效、噪声危害大、部分零部件可靠性差等方面,由此导致的拖拉机道路外事故和交通事故经常发生。从产品质量分析入手,提出了规范企业、加强管理以降低安全事故的建议。     

基于ANSYS软件的拖拉机轴承和齿轮接触载荷分析

变速箱是重型履带拖拉机的核心部件,随着现代拖拉机吨位和速度的不断提高,对变速箱齿轮的要求越来越高。为了提高拖拉机变速箱齿轮设计的效率和准确性,将ANSYS有限元分析引入到了拖拉机齿轮设计过程中,并建立了齿轮接触的三维有限元模型,采用自由网格对网格进行了划分,并设置接触体后对齿轮的接触载荷和固有频率特性进行了有限元数值计算,得到了应力分布和固有频率特征数据。为了验证有限元计算的可靠性,以齿轮的失效性检验为例,采用实际检测和有限元分析计算两种方法对失效性进行了测试,结果表明:采用实际检测和有限元分析的结果吻合,从而验证了有限元分析的可靠性。     

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。     

基于模糊时间序列的农用拖拉机总数量预测

改进一种模糊时间序列,应用于全国农用拖拉机总数量预测,并为我国拖拉机的发展提供合理的指导建议。与经典层次模型Song模型和Chen模型预测全国农用拖拉机总数量比较,改进的模糊时间序列模型预测的平均误差率降低了10多倍,且其计算过程大大简化,易于运用。预测结果表明:我国农用拖拉机总数量在缓慢增长,其中农用大中型拖拉机增长率高于小型拖拉机,与实际土地整治、大中型机械取代小微型机械下田作业的状况相符;大中型拖拉机配备的农具台数增长率大于农用大中型拖拉机的增长率,但拖拉机产能过剩,造成浪费,政府应合理调控。     

双流耦合构型混合动力拖拉机旋耕工况控制策略研究

大功率拖拉机作业时载荷冲击会造成发动机的输出转矩大范围波动,为减小载荷冲击对拖拉机动力单元的影响,提出以发动机和双电机为动力源的拖拉机双流耦合动力系统构型,以减小载荷冲击引起的动力传动系统换挡频次。基于Haar小波分解提出了基于功率预测的转矩分配策略,首先记录拖拉机的作业参数,基于径向基神经网络对拖拉机旋耕作业时的功率需求进行预测,由Haar小波变换确定高频和低频转矩需求值的范围,并分别由电机和发动机提供。最后,通过硬件在环试验对提出的动态转矩分配进行了可行性验证,测试结果表明：提出的基于神经网络功率需求预测模型对行驶端和动力输出端 (Power take-off,PTO)的功率进行预测,实际值和预测值均方根误差分别占最大功率的7.6%和7.9%;提出的转矩分配策略能够应对拖拉机旋耕时的载荷波动。发动机转矩波动与传统构型相比减小35.0%,有效地缩小了发动机转矩波动范围,缓解了拖拉机作业时载荷冲击对发动机的影响。     

拖拉机与旋耕机连接保护器的设计

为了保证在农业生产中拖拉机与其挂接机具的正常工作,减少养机户因机具、机车损坏造成的经济损失,在春、秋两季短暂的农业生产中取得更大的效益,设计了安全离合器.为此,主要介绍了其工作原理、主要参数的确定及其试验情况,为保护器的设计生产提供了理论依据.