一种可变形履带行走装置的设计

针对微型履带车辆在丘陵山区崎岖路面和坡地作业时存在稳定性减弱、爬坡性能变差等问题,提出了一种采用三连杆运动变形机构,由固定在行走架上的液压缸驱动变形机构变形,使得行走架在一定角度范围内处于水平的可变形履带行走装置设计方案。通过对变形机构的自由度计算和可变形履带行走装置的数学建模,分析了平衡状态下变形杆件的受力情况和机构的变形性能,确定了变形角度与构件之间的相对关系,以及坡地行驶过程中,变形与未变形状态下履带车辆的垂直越障和爬坡性能。结果表明:可变形履带行走装置可实现28°以下坡度自适应;变形后,能够提升车辆在坡地作业时3°左右的爬坡性能,但减弱了垂直越障能力。     

履带拖拉机旋耕机组稳定性仿真分析与试验

针对履带拖拉机旋耕机组在坡道上行驶稳定性问题,利用SolidWorks三维软件建立某型履带拖拉机车体和旋耕机组的三维模型,在多体动力学软件Recurdyn/Track(LM)中建立履带行走装置模型,并建立整机静态稳定性数学模型。针对多体动力学软件Recurdyn/ground模块提供的3种土质路面进行整机稳定性的仿真分析。仿真结果表明,整机在黏土、砂壤土及干沙土最大爬坡角度分别为31°、23°和18°,在黏土、砂壤土的爬坡稳定性高于干沙土;整机在黏土的侧向坡道沿等高线行驶时,土壤附着能力大于砂壤土和干砂土,速度波动最小。最后进行了爬坡稳定性的试验验证。该研究为履带拖拉机旋耕机组行驶稳定性提供重要参考。     

林业并联式铰接底盘优化设计与越障性能仿真分析

目的林业动力底盘一般在地形复杂多变的环境进行露天作业,故其需要具有良好的地面适应性以及较大且稳定的车轮与地面接触力。我国林区特种车辆底盘研究相对薄弱,而国外林业特种车辆底盘在我国实际运用中具有一定的局限性,因此,研发针对我国山地环境的特种车辆底盘对我国林业发展有重要意义。方法根据多自由度并联平台的运动原理和优点,设计一种具有俯仰、转向、侧翻3种相对运动的新型林用铰接机构,并结合Creo Parametric和Adams/View进行参数化建模和运动学优化设计。为了评估该铰接机构的越障性能,对普通底盘和并联式铰接底盘进行爬越斜坡和陡凸越障联合仿真,通过底盘质心高度变化曲线以及车轮与地面的接触力曲线分析并联式铰接底盘的越障性能,并与普通底盘进行对比。结果优化设计后的并联式铰接机构转向角和俯仰角最大值增加,并且并联式铰接底盘越障时的车轮与地面的接触力、最大爬坡角度和陡凸越障高度均比普通底盘大。结论并联式铰接底盘总体越障性能优于普通刚性连接底盘,该并联式铰接机构适用于林业动力底盘。      

新型履带自走式联合收割机转向与传动装置性能分析

通过对自行设计的履带自走式联合收割机行走及转向控制装置的研究,对其性能与传统履带车辆的性能进行了对比分析。结果表明,控制原理及理论数据阐明了此转向控制系统的可行性与优越性,此装置不但实现了履带车辆的转向操纵方式与轮式车辆一致的操作方法,而且实现了车辆以任何速度及任何档位下得到的最小规定转向半径为零。     

山地履带拖拉机纵向坡地越障性能仿真分析及试验验证

山地履带拖拉机作为一种农用动力机械,工作在地形复杂、条件恶劣的丘陵山区,因此,要求其不仅具有一般履带拖拉机的基本特点,而且应具有良好的坡地越障性能。利用Pro/E三维软件绘制山地履带拖拉机车体几何模型,并在多体动力学软件Recur Dyn中完成履带行走机构的选配及整机动力学模型的建立,同时利用Recur Dyn自带的地面Ground模块建立地面模型,基于以上3种模型对该机进行多体动力学仿真,分析速度、坡度角及拖拉机质心位置对其纵向坡地越障性能相关参数的影响。仿真结果表明,在车速与坡度角一定的情况下,质心位置越靠车体前端且越接近地面,越有利于纵向越障性能。相关的坡地实测试验所测得结果与仿真结果基本保持一致,验证了仿真模型的正确性,为山地履带拖拉机进一步的改进设计提供理论参考依据。     

履带浮筒式挖藕机底盘设计与试验

针对水田挖藕机机动性、灵活性和适应性实际需要，设计了一种履带浮筒式挖藕机底盘。该底盘主要由机架、行走装置和可拆卸浮筒等组成。采用有限元对挖藕机底盘机架进行了分析，获取了底盘机架等效应力和总体变形云图，依此对其薄弱和冗余部位进行了结构优化。基于ADAMS对其机动性开展了动力学仿真，结果表明转弯和爬坡时履带链条间作用力相对直行时分别变大约30%和10%，最大侧翻边界角度38.6°。开展了底盘田间行走性能测试试验，结果表明，底盘液压马达最大输出扭矩≥740.44 N·m，原地转弯直径≤2.5 m，在硬土层滑转率≤ 3％，底盘上下田方便，行走稳定，可爬≤25°坡面，行走及通过性能满足设计要求。研究结果为莲藕机械化采挖技术与装备研究提供了重要参考。     

山地履带车辆软坡路面稳态转向模型建立及验证

丘陵山区特殊的作业环境影响履带车辆的机动性能，建立履带车辆软坡路面稳态转向理论模型，探讨坡角、转向半径、转向角度和土壤环境等因素对山地履带车辆转向性能的影响。结果表明：基于动力学模型的数值分析与基于RecurDyn模型的仿真分析表现出较为一致的转向特性，这说明所建立的履带车辆软坡路面转向模型准确度较高；偏移量和滑移率随坡角及转向半径的变化趋势相反；牵引力、制动力、转向驱动力矩和阻力矩随坡角及转向半径的变化趋势一致，随转向角度在［0，360°）内呈现周期性变化；履带车辆在转向半径越大、坡角越平缓的情况下越易于实现转向运动，土壤环境是影响履带车辆转向特性的显著因素。研究结果可为履带车辆转向系统设计及其软坡路面转向特性分析提供参考。     

4SY–2.0型自走式油菜割晒机的设计与试验

针对现有油菜割晒机存在配套机具要求高、田块环境与油菜植株差异导致的适应性差问题,在对油菜植株顺利切割进入输送通道、有序摊铺条件进行分析的基础上,模块化设计了4SY?2.0型油菜割晒机。该机大模块包括动力装置、行走装置、工作装置、操控装置。动力装置为小型履带底盘,兼具良好的通过性能和操作性能;工作装置为可垂直升降的立式割台,可根据地形和油菜植株情况实时调整割茬高度。工作时,油菜植株被切割后,在割台输送链组的作用下直立向侧边输送,并在割台侧边摊铺。田间试验结果表明,作业过程中油菜植株输送顺畅,摊铺整齐有序,铺条宽度、厚度均匀,测得铺放角平均值98.2°,铺放角度差平均值10.5°,铺层平均高度416.6mm,铺放平均宽度1 207.6 mm,作业质量满足作业要求。     

三自由度铰接林用底盘的设计与越障性能分析

针对一般林业机械动力底盘在丘陵山区行驶、作业时,由于地形适应性差及附着力不足导致车轮打滑,影响整机作业效果等问题,根据多自由度仿形原理,设计一种对地面仿形行走的6轮三自由度铰接林用底盘。通过Solidworks对三自由度铰接林用底盘进行三维建模,并对车辆底盘林地行驶过程中常遇到的爬越斜坡、双轮越障和单轮越障等3种情况进行运动仿真,通过车架的质心变化曲线和车轮与地面之间的作用力分析三自由度铰接林用底盘的越障性能。结果表明:与普通6轮底盘相比,三自由度铰接林用底盘具有良好的地形适应性和通过性,且转向灵活,能够保持良好的附着力,具有更好的越障性能,能够满足在崎岖不平的路面上行驶作业的要求。      

关于选择三角形半履带行走装置结构参数的理论分析

为提高轮式拖拉机的牵引——附着性能和自走康拜因的通过性能或防陷性能,可以对它们的行走装置进行各种形式的改装,其中最为有效的一种是改装为半履带行走装置。图1所示的结构我们称它为三角形(或△形)半履带行走装置。这种△形半履带行走装置曾被采用在苏联的自走康拜因C-4、-3及西德、英国的一些轮式拖拉机上。在黑龙江省国营友谊农场进行的田间试验表明,具有△形半履带行走装置的自走康拜因C-4能在土壤湿度为40%的条件下顺利地工作。广东省农机所也进行过轮     

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。     

铰接转向果园割草机的设计与试验

针对丘陵山地现有果园割草机行走性能差及人员操作便捷性低等问题,设计一种铰接转向果园割草机。采用理论分析与仿真、田间试验相结合的方法,对铰接转向果园割草机进行研究。结果表明：1）铰接转向果园割草机最大行驶速度5.9km/h,割刀转速1 450～3 850rad/min,最小转弯半径466.4mm,爬坡与下坡纵向极限倾覆角度分别为37.47°和60.99°,横向极限倾覆角为48.76°;2）应用Ansys workbench软件分析得到割草机车架在平地直行、平地最大角度转向、直行爬坡与直行下坡四种工况下最大变形量和最大等效应力分别为0.034 4mm和20.06MPa。田间试验结果表明：铰接转向果园割草机的割幅利用率为98.9%,平均碎草率85.9%,割茬高度基本符合设定高度,满足丘陵山地小地块果园作业需求。     

水田高地隙喷雾机轮履复合动力底盘的设计与试验

【目的】探讨水田高地隙喷雾机轮履复合动力底盘结构可行性,解决现有水田喷雾机陷深大、田间行驶通过性差等问题,满足南方地区水稻种植模式和农艺要求。【方法】对动力底盘的转向及行驶性能进行理论分析,对履带与轮式行走装置的关键部件以及整机传动系统进行设计,应用有限元软件在静态负载工况下对履带梯形支架进行分析,得到满载状态下履带行走装置的载荷分布和薄弱部位,根据分析结果对行走装置进行优化。【结果】确定底盘离地间隙950 mm,履带宽20mm。在静态满载工况下,履带梯形支架所受最大应力发生在轮毂连接处,为128.87MPa;最大位移量发生在承重轮连接处,为1.05 mm;满足强度性能要求。田间试验结果表明:行驶速度1～3 km/h,水田行驶最小转弯半径3 380 mm,前轮陷深115 mm、后履陷深63 mm。【结论】轮履复合动力底盘结构具有可行性,整机工作性能满足水田作业要求,本研究结果对研发新型水田高地隙喷雾机具有一定参考价值。     

4HD-2花生联合收获机设计

设计了一种收获装置前置的履带式花生联合收获机,其结构紧凑,体积小,重量轻,提高了在潮湿松软土地作业的适应性.采用复合式果粒输送排杂机构,提高了排杂及清选效果;其变速箱后置,花生收获装置位于机器正前方,收获时履带跨一垄行走,一次可收获一垄两行,提高了收获作业适应性及作业效率.     

拖拉机行走系统的养护

1.检查与调整前轮定位。轮式拖拉机在前轮外倾过大、前束很小时,易造成偏磨。前轴轴承和轴套受冲击而变形,或前轴伸缩套筒紧固装置松动,都会使前轮定位角发生变化,引起不正常磨损。因此,在使用中一定要经常检查前轮的定位角度,并调整好前束。2.正确驾驶。使用中应注意不高速穿越障碍物,不在重负荷下调整急转弯;在凹凸不平的路面上要低速行驶,避免紧急刹车;在负重爬坡或泥泞的道路上行走时,不能使行走系统严重打滑。3.注意作业条件。在低洼水田作业时要避免陷车。陷车后要采取牵引和推行的方法排除,不可加大油门使行走系统打滑空转。轮式拖拉机在割茬较高的耕地作业时,要防止轮胎被轧和转轴被秸杆缠绕。     

联合收割机液压仿形行走系统设计方案与分析

针对当前各种联合收割机行走系统的技术特点和优缺点,提出一种新型橡胶履带联合收割机液压仿形行走系统设计方案,该方案通过液压缸和平衡肘对支重轮的作用,可以良好地解决橡胶履带使用寿命以及操作舒适性问题。通过对行走系关键零部件的分析,得出了设计方案的具体结构参数,并基于多体动力学分析仿真得出联合收割机在实际越障时加速度变化曲线,验证了设计方案的合理性与可行性,为接下来的研究打下基础。     

履带车辆小半径差速转向时滑转的载荷比研究

为分析履带车辆差速转向机构的转向性能,在考虑滑转的履带车辆实际转向情况的基础上,对履带车辆小半径差速转向时其载荷比和转向半径的关系进行理论分析,并获得两者间关系。通过样机试验和数据计算获得小半径差速转向且考虑滑转时的载荷比和转向半径数值,并绘制考虑滑转时载荷比与转向半径的实际关系曲线,发现在考虑滑转条件下实际转向时消耗的功率小于理论转向时消耗功率,且小半径差速转向时内侧履带滑转率大于外侧履带滑转率,同时发现根据土壤剪切作用也可以计算出考虑滑转的载荷比,虽然该方法计算的载荷比在数值上与实测载荷比有一定误差,但因其无需进行扭矩测试,可作为载荷比的定性分析方法,研究可为采用液压机械双功率流的差速转向机构履带车辆的研究提供参考。     

LB-700K型半履带防陷装置

2006年黑龙江省红兴隆机械制造有限公司参照LB-700B型半履带，根据抗灾夺粮的要求和用户的意见，设计生产了LB-700K型半履带防陷装置，主要与佳联-5联合收割机配套使用，具有安装方便、安全可靠、行走平稳和通过性能强等特点，适于在收割期多雨地区、低洼地块以及水稻田等泥泞条件下使用。在土壤（平翻地、耙茬地）平均绝对含水率小于50％条件下能正常作业，地表有明水通过性能良好。现将该防陷装置的主要结构、安装方法及使用维护等介绍如下。     

一种林用主动步态底盘双缸轮腿越障及位置优化研究

目的底盘是林业装备的关键部件,底盘技术性能中的越障性能及地形适应性能尤为关键,直接决定了林业装备是否能够上山入林。我国典型人工林具有多矮小障碍、多沟壑等立地条件特点,传统林业装备底盘在复杂立地条件下作业的能力就凸显不足,因此本研究旨在提高林业装备底盘越障性能。方法针对一种林用新型步态六轮变幅轮腿底盘,运用D-H参数法对底盘轮腿机构建立运动学模型。通过空间几何位置坐标变换方法对变幅轮腿底盘单缸控制轮腿与双缸控制轮腿越障能力进行理论计算和分析比较。运用D-H运动学正解方法计算得出双缸的最佳布置位置参数。通过仿真测试、样机测试与理论分析进行对比研究。结果双缸控制轮腿机构的越障高度始终大于单缸控制轮腿机构。理论分析、仿真分析与样机测试在最大越障高度数值的切合度分别为99.7%和97.8%。底盘轮腿越障高度可达285.9mm, 具有较强的越障性能和地形适应性,其越障能力完全满足我国林业生产对林业装备底盘越障性能的要求,充分验证了理论研究方法的正确性。结论为解决我国林业装备底盘越障性能较差这一难题提供了新的思路,为双缸控制轮腿机构运动特性、变幅轮腿底盘越障性能及大规模林业机械智能化采伐底盘的研究和发展应用提供了理论依据。      

丘陵山地拖拉机加载仿形试验台设计

针对丘陵山地拖拉机电液悬挂控制系统试验条件复杂,过程繁琐以及重复性较差等问题,设计一种室内加载仿形试验台。该试验台由安装位置可调整的坡地仿形模块与辅助装置、模拟加载模块以及测控系统等功能模块组成,在电液伺服控制系统的作用下模拟丘陵山地拖拉机的作业坡度和耕作阻力,测试拖拉机电液悬挂控制系统性能。以TS-404H拖拉机为试验对象,坡地等高线为作业路线,运用该试验系统进行丘陵山地拖拉机电液悬挂系统的坡地自适应调整试验,对试验台系统的坡地仿形模块和模拟加载模块进行试验验证。结果表明：在预定坡度目标0°～15°范围内,该试验台仿形模块模拟坡度的最大误差为4.2%,平均误差为3.8%,调整时间1.2s,超调量为9%;当模拟土壤阻力为6.5kN时,加载模块的响应时间为1.2s、最大误差4%,平均误差2%,能够满足中小型丘陵山地拖拉机电液悬挂控制系统对试验设备的性能要求。