丘陵山区小型多功能底盘液压系统的设计

针对中国西南丘陵山区地形及套作种植的特点,设计了小型多功能底盘液压系统,并通过理论计算完成液压元件的选型。设计的全液压传动系统,能缩小机器的外形尺寸,减轻机器的重量,实现机器的无极变速和原地转向,有效解决套作地头小空间转向问题。液压动力测试的爬坡试验结果表明,该多功能底盘液压系统的样机能平稳通过小于25°的斜坡,可以满足农业机械在西南丘陵山区行走作业的基本要求。     

基于ANSYS Workbench的自走式农机底盘的优化设计

针对丘陵山区地块面积小、农机底盘作业转向难的问题,设计了转向灵活、转弯半径小的摆转转向底盘。底盘由转向装置、浮动装置、液压系统、发动机,前桥、后桥、控制系统、PTO输出等组成,采用水冷系统以及CVT无级变速的汽油发动机与液压系统结合,实现底盘的动力匹配;通过ANSYS Workbench构建摆转转向底盘前桥、后桥、整体机构的力学模型,分析各机构不同状态下的变形参数的变化趋势,并对底盘机构易于损坏的部位进行优化。结果表明：前桥转向机构附近的配件对前桥的变形影响较大,采用5 mm厚度方钢的前桥结构变形量为0.85 mm,优化后的前桥所安装的配件采用模块化分配,使用10 mm以上方钢加工制作,保证前桥变形量稳定控制在0.3~1.0 mm;优化后的底盘后桥最大等效应力为14 MPa,变形量为0.25 mm,分别较优化前降低了33.33%和28.57%,机架的结构稳定性得到改善。通过压力测试仪器对实物平台的测试,底盘在行驶过程中的压力变化曲线平稳,启动和停止阶段所受的压力在可控制的范围内;底盘的行驶直线度、偏驶率均低于1%,且不受底盘载重的影响。     

轮式联合收获机电控液压转向特性测试与分析

针对轮式联合收获机自动导航中需要对电控液压转向特性进行测试与分析等问题,设计了转向轮转角测量装置,构建了电控液压转向测试系统,通过电液转向控制器实现了转向轮转角的实时控制与同步测量,对电控液压转向过程中的稳态转向速率、瞬态响应过程等线性与非线性特征开展了分析与测试。由路面静态试验验证得到收获机转向轮转向中位左右15°范围内,转向轮转角对应转向液压缸活塞杆伸缩量关系线性拟合决定系数R2＞0.99,均方根误差RMSE=0.25。田间动态试验显示：电控液压转向存在的非对称死区电压区间占控制电压范围的32%;转向轮稳态动作时的转向轮转向速率与转向控制电压线性度显著;在不同方波信号激励下,转向轮瞬态响应过程平均滞后时间90 ms、调整时间150~200 ms、调整转角0.21°~2.77°、滞留时间25~77 ms、滞留转角0.10°~1.24°。     

多功能农用底盘结构设计及关键技术研究

针对国内设施农业主要以人工作业为主、劳动强度大、相应配套机型较少、性能较差、自动化水平不高、农机农艺不匹配等问题,提出一种前中后均可悬挂农机具、离地间隙可调、履带式行驶系的多功能农用底盘,该底盘集滑移转向、底盘升降、全液压驱动等技术于一体。为满足底盘的功能要求,该底盘采用四履带独立驱动系统,通过对行驶工况下的动力学分析,验证了底盘的接地比压,计算了附着牵引力、直线行驶与滑移转向阻力;对行走驱动液压系统进行了设计,确定了液压系统的主要技术参数。本课题致力于设计的多功能底盘,能够促进设施农业的发展,提高设施农业机械化水平,进一步降低农民的劳动强度。     

新型履带联合收割机双流传动系统设计

为了解决传统履带式联合收割通常采用的转向离合器-制动器式转向机构存在的转向精度低、操作过程复杂、转向时内侧动力被切断等问题,进行了该双流传动系统设计.主要阐述了所采用的技术方案,即采用2套静液压传动装置配合一套机械综合传动系驱动行走机构,一套机械、静液压传动装置驱动收割机直线行驶,需要转向时另一套机械、静液压传动装置开始工作,2套静液压传动装置在差速变速箱内汇流共同作用于收割机的转向.     

柔性智能化喷雾机底盘概念设计方案的确定

【目的】基于复杂农林环境对喷雾机底盘的柔性化和智能化需求,提出了底盘概念设计方案生成和评价方法,为喷雾机底盘概念设计提供方法和理论指导。【方法】在对喷雾机底盘进行功能需求分析的基础上,以功能树形式对底盘进行了功能分解,采用机构综合法对喷雾机底盘分功能原理解进行了创新和综合,并构建底盘形态学矩阵;在集合专家经验的基础上剔除明显不合理的方案解;采用基于模糊数互补判断矩阵的群决策方法进行方案的评价,构建目标规划的数学模型并进行求解,最终确定最佳的设计方案。【结果】获得了喷雾机底盘分功能的多个原理解,其中主要检测功能原理解方案数为25个,主要执行功能原理解方案数为19 683个,经过筛选和综合评定,获得喷雾机底盘整体可行的概念设计方案有3种,经过专家评判,构造模糊区间数互补判断矩阵,通过求解得其排序权重分别为0.27,0.46,0.27,最终确定方案2为最佳方案,即以柴油机作为原动机为液压泵提供动力,驱动车轮马达完成四轮驱动及两轮转向功能;驱动液压缸完成底盘轮距、地隙调整和喷雾系统升降功能;驱动液压马达经圆柱齿轮和圆锥齿轮机构完成底盘工作台旋转功能;借助GPS和电子罗盘完成检测功能。【结论】借助功能原理分析和机构综合法可快速有效生成喷雾机底盘概念设计方案,基于模糊互补判断矩阵的群决策方法可有效消除个人主观偏好对概念设计方案评价结果的影响,这些方法可为喷雾机底盘乃至其他机械产品的概念设计提供理论指导。     

自走式植保车折腰转向底盘结构设计与仿真分析

为解决现有自走式植保机械难以适应复杂地形作业的问题,本研究设计了一款自走式植保车.针对不同的田间作业环境,车体结构上轮距和底盘离地间隙可调,其中轮距在1.0～1.3 m范围内可调,底盘离地间隙为0.5～1.3 m可调;通过对轮式车辆主要转向方式的对比分析,设计了中部折腰主动转向结构.为验证作业车底盘结构设计的合理性,对...     

田间三轮高架作业车转向系统的参数化分析及优化

通过对三轮田间高架作业车转向系统运动学和动力学的建模分析,得出三轮田间高架作业车转向的特点,了解作业车后轮距变化以及搭载不同农机具时产生的质心变化对车辆转向的影响。同时,运用机械系统动力学软件ADAMS对前轮机械转向机构进行仿真优化,以液压杆受力为优化目标,优化了液压缸的安装位置。研究结果为三轮田间高架作业车转向系统的设计及分析提供了理论依据。     

液压底盘在农业机械领域的应用与发展

从农业机械装备静液压驱动底盘的发展趋势出发,系统地阐述了静液压驱动底盘的应用在生产实践中的重要性,对比分析了不同底盘配置方案的优缺点、应用场合、闭式系统的工作原理及其补油回路、热交换回路的作用,并对多马达驱动系统的防滑转问题提出相关措施及建议。同时,根据农业机械的作业特点,提出了闭式液压系统的不同调节方式。以配备静液压驱动底盘的高速插秧机为例,详细阐述静液压驱动底盘在实际生产中的应用。对农业机械静液压驱动液压底盘的设计具有一定的参考价值。     

农机选型方法和优化配置模型的研究现状及趋势发展

尽管近年来我国农业机械化水平取得了长足的进步,农机装备制造业水平也得到了极大的提高。但由于受到气候条件、地理条件、作物类型及种植模式等因素影响,目前我国农机选型、配置等还存在诸多问题,导致大量农机装备闲置、利用率相对低下,严重制约着我国农机装备制造业及农业机械化水平的健康持续发展。如何根据实际情况科学合理地对农机进行选型配置,是保证我国农业发展的重要基础,同时也是促进农机装备制造业及农业机械化水平提高的重要保障。因此,本文聚焦国内外关于农机选型配置研究,通过对其进行梳理总结,以期为我国农机转型升级时期的农机选型与配置研究提供一定的借鉴和参考。     

喷播机液压转向集成块典型孔道结构流场分析及优化

针对喷播机原有液压系统管路结构复杂,容易泄漏,振动和噪声大的问题,将液压转向集成块应用在喷播机转向机构中,并且利用FLUENT软件对其特征孔道的流场进行数值仿真研究。结果表明:1)集成块可以有效减少原有液压系统管路结构,使液压系统结构紧凑,实现元件之间无管道连接,同时减少了系统泄漏、振动和噪声;2)通过分析孔道结构对其内部流场的影响,验证了集成块孔道内部压力损失与孔道结构以及流体的速度有关,在工作条件允许的情况下,应降低流体的速度,以减少压力损失;3)通过优化孔道结构可以降低压力损失,如T型孔道中增加工艺孔,可使压力损失降低8%左右,当进油口孔道和出油口孔道直径不一致时,建议出油口直径取0.8~1.2倍进油口直径。     

工程机械底盘电动超高压液压拆装设备的研制

该套液压拆装设备的液压泵为电动,其工作速度较手动泵快得多。这套设备的尺寸小、重量轻,它由电动泵、液压缸和若干工程机械底盘维修专用附具组成。它们能够很容易地拆装一般高压型工具难以胜任的工作。在用气割或大锤拆装齿轮、轮毂、轴承、链轮之类紧压配合件时往往损坏零件,而用液压拆装工具其工作效能高又不会损坏零件,因此使维修工作即快又经济。该设备亦能适应用于拖拉机和汽车的拆装作业中。     

政策

五项措施确保农机补贴政策继续推进 农业部、财政部有关负责人在接受采访时表示，今年将采取五项具体措施继续推进农机补贴政策：第一，稳定农机购置补贴政策，优化补贴机具品种结构，着力提升农机具应用水平。第二，完善农机具竞争选型机制，增强补贴机具的适用性，着力提高农机选型过程的透明度。     

农用柔性底盘偏置转向机构工作参数试验及优化

【目的】分析农用柔性底盘偏置转向机构工作参数对其运动与动力性能的影响,为柔性底盘转向控制提供依据。【方法】基于转向理论,以电动轮转速与载荷为因素,利用模糊综合评价法,用柔性底盘偏置转向时纵、横向驱动力及偏置臂转角相对误差构建综合指标,通过柔性底盘试验台测试二者对综合指标的影响,分析电磁摩擦锁锁紧电压与转向电桥步进电机转速对各个转向性能指标的单因素作用,并以转向内、外侧锁紧电压和步进电机转速为因素,通过L_(16)(4~5)正交试验,探讨两侧偏置转向机构参数的分配特性。【结果】电动轮转速、载荷及交互作用对综合转向性能均有显著影响(P0.05),电动轮转速为120 r/min左右时综合转向指标最小;随着锁紧电压及步进电机转速的增大,纵、横向驱动力均随之增大,而转角相对误差随锁紧电压上升先增大后减小,随步进电机转速增大而增大,锁紧电压与步进电机转速的适宜范围分别为18～24 V和150～180 r/min;转向内、外侧锁紧电压与步进电机转速对综合转向指标均有显著影响(P0.05),空载时最优内、外侧锁紧电压分别为22和20 V,最优步进电机转速分别为180和170 r/min,额定载荷时最优内、外侧锁紧电压分别为24和22 V,最优步进电机转速仍分别为180和170 r/min;最优参数分配方案的验证试验表明,最优转向参数分配下柔性底盘偏置转向的纵、横向驱动力均有所提升且转向误差减小。【结论】优化试验所得转向内、外侧锁紧电压与步进电机转速组合可提升柔性底盘的综合转向性能。     

新型南方水田喷杆喷雾机液压系统的设计与分析

针对传统自走式喷杆喷雾机机械传动结构自质量较大,在南方水田中作业时易发生下陷、打滑等问题,设计了一种基于HST全液压驱动技术传动系统方案,并在AMESim软件中仿真分析该液压系统。结果表明,与传统机械传动系统相比,本方案简化了底盘及整机结构,提高了自走式喷雾机适应南方水田的能力;仿真液压主泵的稳定输出流量为78.8 L/min,负载稳定转速与负载转矩分别为33.2 r/min、772.6 N·m;传动系统传动稳定,响应快速,能较好地适应南方水田作业的要求。     

概念喷雾机底盘双侧液压马达自抗扰同步控制研究

针对复杂农林环境下植保喷雾作业对底盘智能化、柔性化等的需求问题,采用双侧液压马达同步回转系统数学模型分析法和外层自抗扰控制,内层PID协调控制的同步控制策略,提出一种液压直驱的概念喷雾机底盘,以离散化形式设计了3阶自抗扰控制器,并对双侧液压马达同步控制问题进行研究。通过SIMULINK仿真和试验台试验,结果表明:1)所制定的自抗扰同步控制策略相比传统的PID控制,系统响应更快速,其上升时间为1.2s,稳定时间3s;2)扰动工况下的双马达同步控制误差更低,其中,在马达2内部参数摄动下,双马达的试验同步误差峰值仅为-0.016rad,同步控制精度高于0.060%,而采用PID控制,双马达同步误差峰值可达-0.850rad,同步控制精度低于2.000%;3)自抗扰同步控制器具有更高的控制精度和扰动误差补偿能力,能满足喷雾机底盘直线行驶需求。该研究可为复杂农林环境下作业的行走机械底盘设计和液压系统同步控制提供理论参考。     

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。     

全履带式再生稻收割机行走底盘碾压率的模拟与分析

为减少全履带式再生稻收割机收获再生稻头季时行走底盘对留桩的碾压率(履带碾压面积与收割面积的比值),以利于提高再生季水稻产量、并改善再生季稻米品质,基于履带式车辆设计理论,以割幅Z、轨距B、履带接地长度L、履带宽度b、转向半径R0、底盘中心轴线与割台割刀纵向距离X为影响因素,建立了全履带式再生稻收割机行走底盘结构模型及其田间直行转弯碾压模型,以种植行距i,株距c,穴径br的水稻为对象,对上述各参数对碾压率的影响规律进行了分析,结果表明,其他参数相同条件下,直行时,碾压率δ1随割幅Z与履带宽度b的比值增加而减小;转弯时,全履带式再生稻收割机碾压率δ2随转向角度θ增大而减小,随转向半径R0的增大而减小;碾压率不受底盘中心轴线与割台割刀纵向距离X的影响;轨距B以及割幅Z与轨距B之差为行距和株距的公倍数时有利于减少碾压率;在相同接地比压条件下,割幅Z增加有利于减少碾压率。为减少碾压率,全履带式再生稻收割机结构设计时,在满足接地比压前提下,应减少履带宽度b和接地长度L,增大割幅Z,轨距B取行距和株距的公倍数,割幅Z与轨距B之差为行距和株距的最小公倍数,采用回转式行走路径;结合田块形状与面积,优先选用较大转向半径R0;在农艺上,建议水稻种植行距与株距有整数倍关系。     

四轮驱动拖拉机液压常见故障判断与排除

新时期随着农村经济的飞速发展,农业机械在农村生产中起到了重要的作用,特别是四轮驱动拖拉机,由于操作轻便,马力强劲,适合多种农田作业,因此受到广大农民的欢迎. 现在的四轮驱动拖拉机,一般采用全液压转向和力位调节式液压升降结构,对于大多数驾驶员来说,这些液压操作系统很难掌握,对在使用过程出现的一些故障往往束手无策,无从下手.为此,根据近年来掌握的情况,对液压转向系及提升系容易出现的故障进行了分析,希望能给农机驾驶员们一些帮助.     

一种滑移式升降可调通用底盘结构设计与关键技术研究

目前设施农业机械多以内燃机为动力源,与电动机驱动比较,存在污染严重、操作不灵活等问题。故,提出了一种前、中、后均可悬挂农机具的滑移式升降可调通用底盘设计思想,搭建了通用底盘的结构模型;为满足底盘平面倾斜升降调节要求,设计了一种液压滑轨升降调节机构。采用体积小、比功率大、传动效率高的电动轮毂作为四轮独立驱动系统的行走轮,建立了电动轮毂加速过程的受力平衡方程。为增加连续作业时间,采用串联式混合动力结构;分析了四轮独立驱动在滑移转向工况下,内外两侧电动轮毂转速与转弯半径的运动关系,为滑移式升降可调通用底盘的样机试制和控制策略及算法的设计奠定理论基础。