自适应式丘陵山地拖拉机底盘传动及转向系统设计

针对丘陵山地拖拉机田间地头转向困难及已作业地块易被压紧压实的难题,设计了一种自适应式丘陵山地拖拉机底盘。其采用机械传动方式,发动机横向布置于车架上,动力由发动机一端经过皮带输送到变速器等传动部件用于底盘驱动行驶,另一端输出用于田间收割等作业。转向系统为断开式梯形结构设计,采用前轮偏转和四轮偏转两种转向方式,可实现全液压四轮异相位转向。结果表明：底盘最高及最低行驶速度分别为10.98 Km/h及0.91 Km/h,最大传动比为370.37,最小传动比为61.38,底盘前轮偏转时的最小转弯半径为2003mm,四轮偏转时的最小转弯半径为1494mm。该丘陵山地拖拉机具有良好的小地块作业适应能力。     

无人驾驶喷雾机电控系统设计与试验

针对黄淮海地区实行秸秆全量还田模式下的麦玉轮作、麦豆轮作等,使得田间秸秆覆盖量较大,虽有效改善了土壤理化环境,却造成田间地表病虫害加重。为有效解决该问题,并提高作业效率,以自主设计的四轮驱动底盘为研究对象,设计了一种以电能为纯动力的无人驾驶喷雾机电控系统。该系统以STM32F103ZGT6微处理器为控制核心,基于模块化思想分别对喷雾机动力系统、网络通讯系统、转向系统和喷雾系统进行设计,实现远距离遥控精确行走和智能喷雾。性能试验结果表明:行驶速度为2～4 km/h时,低速转向的外轮转角小于等于23°,转弯半径大于等于1. 45 m,转弯路径无偏移现象,转向可靠;直线行驶50 m的平均偏移量为2. 42 m,单位距离平均偏移率4. 84 cm/m,偏移率较小;行驶速度为10 km/h整备状态下的喷雾爬坡度不大于25°;大田内试验时,在蓄电量充足情况下,行驶速度2～10 km/h时,最大续航时间不小于5. 50 h;在最大续航工作时间内,网络通信掉线次数小于等于1次,通信可靠性较好;遥控距离为0～500 m时,车速调节控制、转向调节控制以及药液电磁阀控制响应时间均小于0. 4 s。     

履带自走式缓坡地王草收获机底盘设计与试验

针对现有王草收获机作业时农艺匹配性差、配套动力不足等问题，优化设计了一款履带自走式王草收获机专用底盘；基于减少割茬碾压、低速平稳收割的作业要求，设计了行走装置与无级变速驱动装置；根据小地块、缓坡地的地形特征，设计和选型了液压助力转向系统与车架。开展了整机的稳定性分析及性能试验，结果显示：王草收获机底盘的最高行驶速度为9.02 km/h,最小转弯半径为1 349 mm,最大爬坡度为26°;在横向倾角为15°～16°的坡地等高线行驶时无侧滑、倾翻现象；在坡度为10°～12°的纵向坡道，沿上、下坡方向可靠停驻时间均大于5 min;在坡度为8°～9°的缓坡地作业时可实现速度0～4.19 km/h无级变速，动力充足且运行平稳，王草的平均割茬碾压率为7.43%。研究表明，设计的履带自走式王草收获机底盘能够满足小地块、缓坡地王草机械化收获作业要求。     

基于自抗扰控制的双重转向运动控制系统设计与试验

为进一步提升农业机器人底盘田间转向效率,设计了一种基于自抗扰控制的农业机器人底盘双重转向运动控制系统。根据苹果种植农艺需求和行驶环境,确定了底盘组成和主要技术参数,开展了硬件系统搭建和部件选型。建立了底盘4自由度动力学模型,明确了衡量转向效率的状态空间方程。提出了一种基于自抗扰控制的双重转向控制策略,建立了Simulink动力学仿真模型,并进行了转向仿真模拟。仿真结果表明,自抗扰双重转向运动控制模型横摆角速度为0.241rad/s,转弯半径为1.96m,扰动恢复时间为1.04s,相较于传统PID双重转向控制模型,该模型横摆角速度更大、转弯半径更小、恢复稳定状态更快。田间试验结果表明,底盘平均横向偏移距离为18.5cm,滑移率为4.84%,大半径转弯测试中双重转向控制底盘的转弯半径平均值相比阿克曼转向控制分别减少0.60、0.57m,平均转向时间减少4.70、3.41s。小半径转弯测试中双重转向控制底盘的转弯半径平均值比阿克曼转向控制分别减少0.52、0.49m,平均转向时间减少10.27、8.22s。     

高速行驶 ,加剧行车的不稳定性

机动车在起伏不平的公路上行驶，速度越快、颠簸越大、路凹凸不平，会使你的机车左右摇摆，前后惯性和向外离心作用，破坏车辆行驶的稳定性。车辆行驶的不稳定性、增加会车、超车和通过障碍物的不安全因素。所以，两车相会、在不同车速的侧向最小安全距离和车轮至路边的最窄距离、应随着车速的提高而加大。如两车车速都是 30km/h时，侧向最小安全距离为 0.57m，车轮离路的最窄距离为 0.6m； 40km/h时，分别为 0.64m和 0.7m； 60km/h时，分别为 0.74m和 0.9m。 车速加快，机动车惯性增加，制动距离也成倍增加。影响机车的制动距离的因素很多，诸如制动器起作用时间、附着力、制动器最大摩擦力、制动时的开始车速和机车的质量等，后两项直接与惯性力有关，车速越高，质量越大，惯性力越大。制动器起作用行驶距离随车速成正比增加，而保持制动距离则与车速的平方与正比的增加，即车速增加 2倍，持续制动距离将要增加 4倍。由于惯性作用，制动距离与机动车装载质量的大小也直接相关。据实验证明：车速 30km/h时，质量大于 3t的载货机车，每增加 1t的载质量，制动距离就要增加 0.5～ 1.0m。 所以，在混合公路上以中速行驶是保证机车行驶空间、时间稳定性的重要因素，也是安全行车的重要保证。 (永泰 )     

此车前轮为何摇摆

一台黑豹牌农用运输车,当行驶速度超过30km/h时,两前轮剧烈摇摆,方向很难控制。若降低车速,摇摆就会减轻。经检查前束、转向等均正     

折腰转向无人驾驶植保车控制系统设计与试验

针对黄淮海地区作物多样,行距差异大,植保机械通用化低和智能程度低的问题,设计了一种轮距和离地间隙可调的折腰转向无人驾驶植保车。该植保车可使用遥控器远程控制,切换自动模式后,可根据预定路线进行路径跟踪,实现植保车的自主行走。对植保车自主行走模式建立运动学模型,确定了利用航向跟踪实现路径跟踪策略,并通过Lyapunov函数分析了折腰转向控制的稳定性。提出了传感器的扩展卡尔曼滤波算法和驱动电机的PID控制方法。利用Matlab阶跃响应对自主行走控制系统进行仿真分析,结果表明,当Kp=1、Ti=0.05、Td=0.01时,系统响应速度和精度能够满足自主植保车导航控制的需要。以作业平台转弯半径、直线行走偏移为控制参数进行田间试验,样机转弯速度3km/h时,最小外轮转弯半径为2m;行走速度为6km/h时,100m直线行走平均偏移量为5.51cm;植保车满载情况下的平均续航时间达到2.54h,整机达到设计要求。     

基于Vissim仿真的车道缩减路段车辆通行能力影响因素分析

通过对城市局部路段车道缩减现象的分析,得出缩减路段的道路参数、车辆行驶速度等因素对缩减路段的通行能力有一定影响。运用Vissim仿真软件对车道缩减路段进行微观仿真,研究其对道路缩减路段通行能力的影响。将车道缩减路段分成缩减前、缩减区、缩减后三个部分,对车辆行驶速度在40 km/h,50 km/h,60 km/h情况下分别进行微观仿真,记录缩减路段通行能力、车辆延误等参数,运用数据分析软件进行分析。仿真分析结果表明:当车辆行驶速度较低时,车道缩减前、后路段的长度变化对通行能力、车均延误影响不大;随着车辆行驶速度的提高,影响逐渐明显;当车道缩减前、后路段为30 m,缩减区路段为100~120 m,车辆平均行驶速度为60 km/h时,车道缩减路段的通行能力达到最优。     

铰接摆杆式重型拖拉机线控转向系统仿真与试验

建立了拖拉机空间多体动力学机械系统与线控转向液压系统联合仿真模型,用Matlab编写了相应的模糊PID控制仿真程序,进行了拖拉机线控转向系统原地转向仿真。在平直水泥路面上进行了铰接摆杆式重型拖拉机线控原地转向试验与行驶试验。试验研究表明,所开发的线控转向系统能用于行驶速度小于13 km/h的作业工况。     

基于多维感知的玉米大田巡检平台设计与试验

为了提高对大田种植玉米生长动态、干旱胁迫和病虫害等方面的智能巡检监测能力，设计了一种基于多维感知的移动巡检平台。首先，对底盘总成的转向系统、驱动系统和控制系统进行设计，并基于Arduino UNO控制器实现了巡检平台的转向及行驶功能。其次，搭建了包括GNSS/INS(Global navigation satellite system/inertial navigation system)组合导航系统、激光雷达(Light detection and ranging, LiDAR)和工业相机的多维感知系统，对感知系统时间同步方案、数据通信结构和信息采集软件进行设计，实现了巡检平台对环境的感知和数据可视化。最后，在玉米大田对巡检平台进行了底盘行驶性能试验和感知系统环境感知试验。试验结果表明：巡检平台左转平均最小转弯半径为2 922 mm,右转平均最小转弯半径为2 736 mm,最大爬坡度大于26.7%,位置PID控制下直线行驶平均速度为0.523 m/s,与期望速度0.5 m/s的误差为4.6%,行驶15 m平均偏移量为0.636 m,平均偏移率为4.24 cm/m,满足田间行驶性能要求...     

减少燃料消耗提高农用车使用效益

正在农用车使用中,车燃料的消耗受到车辆技术状况、使用情况和驾驶操作等因素的影响。为减少燃料消耗,提高农用车使用效益,应采取以下措施:一、正确操作,减少油料消耗1.必须保持经济车速。当车速不超过最高速度的2/3时,燃油消耗较少,此时的车速称为经济车速。经济车速也被称为发动机在最小油耗转速下车辆的行驶速度。目前农用运输车最高车速可以达到100 km/h以上。但这并不是经济车速,此时,燃油消耗率及机油消     

一种三角履带式果园动力底盘的设计与研究

针对南方丘陵地区在水果生产中存在劳动强度较大、现有机械设备较少及人工作业效率较低等现象,以及已有机械在丘陵地区果园作业时存在通过性不强、稳定性不好等问题,设计并制造了一种三角履带式果园动力底盘,该底盘外形尺寸小、制造成本低、行走操作简单、稳定性好,能够适应南方丘陵地区果园作业环境。对底盘进行了模拟实际工作环境条件下的平地性能、爬坡性能、转弯半径、跨越壕沟、跨越垂直障碍物测试试验,各项指标均满足设计要求。结果表明:底盘的行驶速度为0.22~0.36m/s,最大爬坡角度为15°,转弯半径为750~1 340 mm,最大跨越壕沟宽度为5 0 0 mm,最高跨越垂直障碍物高度为5 2 8 mm,满足实际工作要求。     

多轴汽车双相位全轮转向虚拟试验分析

利用ADAMS/V iew建立了多轴汽车的多体动力学模型,并进行了停车场出车和高速行驶避障的双相位转向虚拟试验,通过试验分析发现,低速行驶时,采用逆相位转向可以大大缩小转弯半径,提高汽车的机动灵活性;高速行驶时,采用同相位转向可以缩小汽车横摆角速度,提高操纵稳定性,减少汽车发生甩尾的可能性。     

果园电动自走式履带底盘动力系统匹配设计与试验

果园作业包括除草、喷雾、碎枝、采摘以及搬运等,作业种类繁多,作业空间狭闭且环境复杂,对作业机械的动力要求较高。针对现有电动底盘在动力方面无法满足果园多种作业要求的问题,对果园履带式底盘进行电动动力系统的匹配设计。在对电动自走履带式底盘的总体结构和工作原理进行阐述的基础上,进行动力系统匹配的理论分析和初步设计;建立果园电动自走履带式底盘动力系统的仿真模型,验证动力系统匹配设计的理论分析结果;研制底盘样机,并进行动力系统试验。结果表明:底盘最高行驶速度平均值为6.52km/h,两种爬坡工况底盘行驶速度为1.75km/h和1.28km/h,续航里程约为17.8km,满足果园多样化作业对作业机械动力的设计要求。     

跃进“小金宝”牌农用车

南京跃进汽车集团为适应农村市场，1998年开发环制的NJ1605系列农用车，于1999年初投放江西市场。“’1。金宝”农用车配套N480型驻油机，货厢尺寸4550X171（X1950（mm），最高车速49km／h，最大爬坡25％，最小转弯半径tim，10矾m等还油耗6．SL（车速50km／h），载重500xg，参考价3．3万元，南昌市农机公司汽车科有售。跃进“小金宝”牌农用车     

轮式拖拉机转向系统的故障诊断与排除

轮式拖拉机转向系统故障往往表现在直线行驶时,前轮左右摆动或跑偏,严重时会通过连接拉杆传到方向盘上,方向盘抖动,驾驶人员操纵困难。长期下去,易使方向盘自由转角过大,转向沉重,并加重转向系各连接件的磨损。一、前轮左右摆动前轮左右摆动也叫行驶摆头,分低速摆头和高速摆头两种。当车速在20km／h以下,感到方向盘不稳,前轮摆动,称低速摆头;高速时出现方向盘发抖、摆振,行驶不稳定,称高速摆头。这种故障使驾驶员对转向盘难以控制,机件磨损加剧,严重时会影响行车安全,必须及时排除。     

12马力手拖-挂车机组合理车速和载重量的探讨

目前手拖运输以户营为主,用户为了追求经济效益,普遍把12马力手拖-挂车机组的速度提高到25km/h左右,载重量增加到14.71kN～19.61kN。违反了现行手拖行驶最高时速15km/h载重量9.81kN的规定。 本文通过分析和试验来探索车速、载重量与机组性能的关系。     

果园多功能动力底盘设计与试验

为解决果园作业机械适应性差、配套动力小、地隙高、转弯半径大、通过性差等问题,结合果园栽培模式和农艺等要求,设计了一种果园多功能动力底盘。对果园多功能动力底盘的整机结构和工作原理进行了阐述,设计了行走动力系统和后动力输出系统以及3路双作用液压快速挂接系统;对整机的转向性能、稳定性能、越埂性能进行了理论分析。对机架进行了有限元仿真分析,结果表明,在满载四轮着地状态下,车架最大变形发生在中间横梁部位,总变形量为5.08mm,最大等效弹性应变为0.0035,最大等效应力发生在前桥和车架铰接处,为390.52MPa;在满载三轮着地状态下,车架最大变形发生在侧梁部位,总变形量为20.74mm,最大等效弹性应变为0.0058,最大等效应力发生在前桥和车架铰接处,为805.46MPa。整机果园田间试验结果表明,果园多功能动力底盘行驶速度为0~35km/h,田间作业速度为1~6km/h,最小转弯半径为2m,最大爬坡角为24°,最大越埂高度为235mm,可挂接多种农具,能够满足果园的田间生产管理作业要求。     

正确掌握手扶拖拉机下坡转向的方法

某手扶拖拉机厂出版的工农──12型手扶拖拉机《使用说明书》上安全限速图示中标明：单机运行限速≤7km/ h。在较大坡度下坡时：揑左得右转，揑右得左转。 经过长期的实践和事故分析，我们认为上述手扶拖拉机下坡转向的方法，不全面，也不科学。因为坡度大小，这个概念不清，其坡度很小和较大坡度的要领是不同的。 因此必须弄清在理论上手扶拖拉机下坡时的坡度很小和较大坡度的概念，以帮助机手正确掌握手扶拖拉机的转向方法，确保行驶安全。1 手扶拖拉机下坡是如何转向 设下坡时手扶拖拉机的车速为V，驱动轮的速度分别为V左，V右，拖拉机…     

前桥摆转式四轮底盘转向系统的转向机理研究

四轮底盘在小地块水田作业时,减少地头空行转弯时间是提高作业时间利用率的重要环节。为实现四轮底盘小半径转弯,以提高水田播插底盘作业率为主要研究目标,对四轮底盘在90°、180°等不同转弯形式下进行分析,得出适合小地块水稻播插作业时以较小转弯半径的转弯方式;前桥摆转四轮底盘在转向时,通过控制前桥驱动轮的转动,使前驱动桥主动围绕着转向装置转动,可以带动底盘以任意角度转向。采用ADAMS软件对四轮底盘后轮轨迹进行模拟,在确保后轮完全不吃入已完成作业区的倒U转弯方式的情况下,提出设计前桥摆转式四轮底盘转向系统的可行性。