基于网络技术的人-拖拉机振动系统的研究

基于网络技术原理，对人-拖拉机振动分析系统网络化技术进行研究。提出人-拖拉机振动分析系统的Browser/Server(B/S)体系结构模型，描述了系统网络化的技术思想与方法。该研究工作有利于开展拖拉机的异地协同设计，为非网络化的应用资源的共享提供了一个较好的范例。     

基于GIS的微灌管网智能化设计系统研究

微灌管网智能化设计系统是利用地理信息系统技术，在对微灌管网水力学优化设计模型研究成果进行可视化技术集成的基础上，建立的智能化设计系统。该文对该系统的开发原则、功能结构和系统结构进行了详细论述，并解释了系统实现的技术要点。该系统采用面向对象技术，具有可视化、智能化、易操作、易扩展等特点。     

中国水土保持公务管理信息系统的开发设计

中国水土保持公务管理信息系统设计以保障公务管理的功能支持为核心 ,同时 ,考虑到与规划设计、监督管理等子系统的接口。该系统采用性能比较稳定的结合Web的多层C/S -B/S混合网络结构 ,系统软件设计采用多层结构模型进行应用系统的开发。同时 ,系统设计中充分考虑了系统的继承性和兼容性 ,并采用严格的安全机制     

基于自动机械式变速的拖拉机定速巡航系统

为了将定速巡航系统应用于大型农场拖拉机轻载作业(播种和喷药等),该文以福田雷沃TG1254型拖拉机为平台,研制了一种电-液自动机械式变速装置,设计了一种油门自动调节装置,开发了基于ARM7的单片机控制系统,设计了增量式比例积分微分(PID)控制算法。并在平整水泥路面上以不同车速对设计的定速巡航系统进行试验,试验表明,所开发的定速巡航系统具有较高的可靠性和稳定性,速度控制精度在0.2m/s以内,达到定速巡航要求。该文为实现拖拉机各种车速下的定速巡航提供了硬件支持。     

农业装备驾驶室虚拟人机工程学设计与评价

以拖拉机和联合收割机等典型农业装备驾驶室为研究对象,建立了基于元件类型、元件、元件特征参数的“顶层、中间层、底层”三层驾驶室人机界面评价指标体系;利用OpenGL参数化模型设计方法和虚拟现实交互技术,研究了驾驶室分层次模糊综合评判的客观评价方法与基于虚拟漫游交互的主观评价方法;基于VS.NET 开发系统和Multigen Vega Prime仿真平台,开发了农业装备驾驶室虚拟人机工程学设计与评价系统。对某国产拖拉机的应用结果表明,基于所开发系统的客观评价和虚拟试验评价结果基本一致,可作为一种设计和评价农业装备驾驶室的重要手段。     

基于ArcGIS Server的徐州土地管理信息系统设计与开发

分析了基于GIS技术的土地管理信息系统,探讨了系统开发的集成框架、系统功能和数据存储方案。系统以Visual Studio.NET和ArcGIS Server为开发平台,综合运用WebGIS技术、Internet技术和数据库技术（ArcSDE＋SQLServe）r,并利用ASP.NET 2.0和Arcgis server ADF for.NET进行界面设计,设计了徐州市土地管理信息系统的目标、功能、系统结构、B/S结构及其数据库。     

双山基地新型精准农业“可视化管理”初步实践与展望

“可视化管理”(VM)是一种现代化的企业管理方法, 本研究中首次将其应用于双山基地机械化作业管理。本文基于大型拖拉机作业特点, 重点讨论了实施精准农业中的可视化管理方法。首先介绍了可视化管理的功能, 并对双山基地的精准农业可视化管理平台构成进行了简要说明。该平台的核心功能是提供了卫星与航空遥感、近地面视频监测、土壤测定、小型气象站等手段及时获取作物长势、肥力、水分、病虫害、草害、成熟度以及天气等信息, 采用可视化管理方法支持施肥与其他田间管理的决策; 同时建设了综合性农业数据库, 研发了可视化机械作业进程管理与计划自动编制软件。该平台集成了3S、视频监测、互联网等软件技术。已经完成的演示系统曾经在2010 年举办的“现代农业发展与国家粮食安全暨东北农业现代化高峰论坛”上展示介绍, 获得了到会农业专家与领导的好评。     

基于B/S模式的通用教学资源库系统的设计与实现

介绍了一个基于B/S模式的通用教学资源库系统的设计思想,并详细阐述其在可视化环境下基于SQLServer2005数据库和ASP.net、ADO.net、ODBC等技术的实现方法。该系统在结构上被划分为数据、功能和应用三个层次,实现了数据库建立,资源录入、查询和管理,对使用记录的处理,资源自动上传、下载,在线线阅读、打印和管理等功能。该系统的实现技术使其具备良好的开放性、安全性、稳定性及通用性,目前已经投入使用且运行良好。     

拖拉机变速箱箱体快速设计方法与软件开发

针对目前拖拉机变速箱箱体产品开发周期长、设计与制造成本高的问题,该研究提出了一种基于知识的拖拉机变速箱箱体快速设计方法。首先,研究并建立箱体设计知识库、推理机制及参数化模型;然后,运用Visual Studio 2015的MFC编写快速设计系统的人机交互界面,联合SQL Server2012、Creo4.0完成快速设计系统与知识库、模型库的连接,建立拖拉机动力换挡变速箱箱体快速设计系统,并进行实例验证;最后,运用ANSYS workbench18.1对系统输出模型进行有限元仿真分析,箱体最大等效应力为206.19 MPa,最大变形为0.450 mm,最大间隙变化量为0.007 8 mm,最大错移量为0.026 mm,一阶固有频率为369.48 Hz,与ZF公司相同传动方案产品相比,箱体质量减少了28.8 kg。结果表明：该系统能高效、快速地完成拖拉机变速箱箱体开发,系统设计的拖拉机变速箱箱体具有良好的强度、刚度、密封性与动态特性,产品质量更轻,这对于缩短产品开发周期、降低设计与制造成本具有重要意义。     

科技项目管理系统的设计与开发

设计和开发了集科技项目申报、评审、管理、奖励等功能于一体的网络化、信息化科技项目管理系统。系统采用业务协同的设计理念,基于J2EE架构,采用B/S模式,具有良好的易用性、可扩展性。系统的推广应用大大提高了广东省农业科学院科技项目管理效率和规范化水平,节约管理成本。     

拖拉机前桥悬架参数匹配及其对振动特性的影响

拖拉机长年行驶在田间和路况较差的农村土路上,且减振装置简陋,其振动尤为剧烈。为降低拖拉机的振动,以江苏常发集团CF700型拖拉机为研究对象,建立了前桥悬架拖拉机三自由度振动模型,以机身垂向振动加速度、机身俯仰振动角加速度、座椅安装处垂向振动加速度、前后轮动载荷以及前桥悬架动挠度作为评价指标,对前桥悬架刚度和阻尼系数进行了优化匹配,得到了前桥悬架刚度和阻尼系数的最佳匹配值(120 000 N/m、8 000 N·s/m)。计算并比较了安装前桥悬架拖拉机和无悬架拖拉机的振动特性。当拖拉机以3~18 km/h行驶速度在国标D级路面上行驶时,安装前桥悬架拖拉机的机身垂向振动加速度均方根值和俯仰振动角加速度均方根值平均下降24.03%和42.46%;座椅安装处垂向振动加速度均方根值平均下降29.77%;前轮动载荷平均下降21.72%。研究结果表明,拖拉机前桥悬架对提高拖拉机的乘坐舒适性和行驶安全性具有显著作用。该研究结果为拖拉机前桥悬架的设计及优化提供了参考。     

拖拉机前悬架单出杆磁流变减振器研制

针对拖拉机减振性能差的问题,在分析车辆磁流变减振器工作模式基础上,建立了基于流动模式的阻尼力理论计算模型。根据某大功率轮式拖拉机前桥悬架减振器的工作要求,研制了一种单出杆磁流变减振器。试验研究了输入电流和激励速度对减振器阻尼力的影响。试验结果表明:在低速情况下,阻尼力可控倍数达5.9;减振器饱和工作电流约1.8A,最大输出阻尼力约1370N。试验验证了所提设计思路和方法的有效性,并为阻尼可调式半主动空气悬架的控制研究提供了依据。     

Development and validation of a computer program to design and calculate ROPS

In Spain, there are more than 250,000 tractors built before 1980, when it became mandatory for all new tractors to be equipped with a rollover protective structure (ROPS). A similar situation is found in the European Union, but the situation is worse in the U.S. and in developing countries. Directive 2003/37/EEC establishes that tractors over 800 kg weight can be homologated by using the OECD standard code for the official testing of protective structures on agricultural and forestry tractors (static test), called Code 4. A ROPS attachable to the rear axle of different tractor models has been designed, and a computer program for the calculation of the ROPS design has been developed. The program, named ESTREMA, is available at: www.cfnavarra.es/insl. Using this program, it has been possible to design a ROPS for the Massey Ferguson model 178 tractor, one of the most common tractor models without a ROPS in Spain. After the tractor was equipped with the designed ROPS, it was tested at the Spanish Authorized Station for testing ROPS and passed the homologation test (OECD Code 4), the main results being a maximum distortion of 21.3 cm when the absorbed energy was 5437 N and the maximum force applied was 34 kN during loading from the side. The ROPS was improved, redesigned, and remounted on the tractor, the tractor was tested in a real overturn, and no part of the structure intruded on the driver's clearance zone during the test. In conclusion, the ESTREMA program worked correctly, and the designed ROPS was able to pass the authorized test and provide adequate protection to the operator during a real overturn.     

拖拉机液压机械无级变速器加速换段过程动力学仿真

拖拉机加速行驶时,破坏了严格意义上的液压机械无级变速器等速换段条件,加之惯性负载的影响,需要对拖拉机加速过程中液压机械无级变速器的换段过程及其影响因素进行研究。首先,在Simulation X下构建了现有试验台架的传动系统模型,包括发动机、变速器、负载以及离合器控制油路,并对其进行了试验验证。考虑到拖拉机加速过程中惯性质量对换段过程的影响,在前述模型的基础上,进一步构建了包括后桥在内的完整拖拉机模型。而后,基于换段期间拖拉机的峰值加速度与离合器摩擦损耗2项指标,对5组可能对换段过程构成影响的拖拉机或变速器工作参数进行了仿真分析。结果表明,在变速器理论换段点之前开始换段（该研究取?0.65 s）,延迟待分离离合器的卸油时间（该研究取0.2 s）,提升待接合离合器的流量水平（该研究取6 L/min）,使用一体式泵控液压马达以及限制换段时的发动机最高转速,均可提升拖拉机在加速换段过程中的换段品质。此外,拖拉机的设计质量应当综合考虑速度冲击与动载冲击的影响。该研究可为拖拉机无级变速器及其控制系统的研究提供参考。     

水田作业工况的拖拉机振动特性

为研究拖拉机在水田工况下的振动特性。该文采用轮胎滚动法测取南京江浦农场水田硬底层纵断面空间函数,对数据进行自相关性检验,分析硬底层垂直位移功率谱密度;以CF700型拖拉机(常发集团)为研究对象,基于轮胎-湿软水田土壤系统,建立水田工况下拖拉机三自由度振动微分方程和仿真模型,以水田硬底层纵断面时间函数为输入矢量,对拖拉机振动特性进行仿真研究,并将仿真结果与试验结果进行对比分析。结果表明,水田硬底层高程具有统计相关性,其不平度系数Gx(0.1)=316.7×10-6 m3,拟合指数w=-1.651;试验所得拖拉机前桥、后桥及座椅椅面垂向振动频率分别是2.91、3.6及2.5 Hz,与仿真结果相对误差分别为19.9%、7.2%、16.0%。以上结果为面向水田作业的拖拉机振动研究提供路面参考模型,验证了水田工况下拖拉机三自由度平面振动模型的有效性,为拖拉机减振系统的参数设计提供理论依据。     

丘陵山地轮式拖拉机车身调平系统设计与物理模型试验

为解决丘陵山地拖拉机在复杂工况下作业时车身难保水平、容易倾翻等问题,该文设计了一种新型拖拉机车身调平系统。基于数字化虚拟样机技术建立了具有该调平系统的丘陵山地拖拉机多体动力学模型,并对其进行了运动学和动力学仿真分析。运动学仿真分析结果表明,山地拖拉机车身调平系统结构能够实现调平运动且工作部件之间不发生干涉现象;通过动力学仿真分析得到车身调平系统中各个油缸以及关键零部件的动态受力和扭矩等关键数据,结果表明各部件受力能够满足强度以及刚度要求,证明了所设计的丘陵山地拖拉机车身调平机构的正确性。设计并搭建了具有调平功能的模型车体试验台,通过试验与仿真对比分析,最大误差为15%,最大平均误差为10.20%,验证了拖拉机车身调平系统仿真方法具有较高的精度,为拖拉机车身调平系统的设计提供了有效的理论支撑。     

Simplified overturn stability monitoring of agricultural tractors

Agricultural tractors are the most common source of farm work fatalities in the U.S., with overturns the most common type of incident. For the year 2001, there were 15 tractor-related fatalities in Pennsylvania, 9 of which were due to tractor rollover. A new device using low-cost sensors and microcomputers was developed around a simplified mathematical model of an agricultural tractor to inform the operator of potential tractor instability. This device communicates the current rollover potential, along with a recent history of rollover potential, to the operator of the tractor via a simple bar-graph display. The device uses a single-chip accelerometer to sense the current rollover potential and a small microprocessor to analyze the accelerometer data, compensate for variations due to temperature, and then send this information to a visual display. The use of these low-cost "off the shelf" components enabled the fabrication of a very inexpensive sensor system. Because agricultural tractors have a long service life, it was important to make the device low cost and flexible. This could enable it to be sold as an aftermarket add-on for a variety of tractor models. The device is also capable of interfacing with newer on-board tractor systems via a CAN bus to make it more attractive to tractor manufacturers who may want to incorporate this device into new models. Work is continuing on the development of an improved display to inform the tractor operator of possible instability, including display ergonomic studies, investigation of threshold levels for alerting an operator of potential instability, and investigation into audible warning signals.     

拖拉机链式金属带功率分流无级变速箱换段品质分析

拖拉机链式金属带功率分流无级变速箱具有多个工作区段,带载换段时容易产生冲击甚至引起动力中断,是该类变速箱研发过程中迫切需要解决的问题。目前该领域研究较少,为了揭示各因素对链式金属带功率分流无级变速拖拉机换段品质的影响规律及作用机理,本研究对其换段过程进行了仿真研究。首先,阐述了所研究拖拉机链式金属带功率分流无级变速箱的传动原理,分别从无级调速特性、牵引特性、PTO功率和燃油经济性等方面对其可行性进行了计算分析;其次,构建了链式金属带功率分流无级变速箱换段液压系统的动力学模型并进行了试验验证,以此为基础,进一步构建了变速箱及拖拉机整机换段动力学模型;最后,给出了换段品质的3项评价指标,并对各因素对换段品质的影响规律及机理进行了仿真研究。仿真结果表明:该变速箱的传动特性与传统机械换挡变速箱相当,但燃油经济性优于传统机械换挡变速箱(低速重载工况下小时油耗降低约0.3 kg/h)和传统金属带无级变速箱(系统比油耗降低约20 g/(kW·h))。此外,较低的发动机转速(1 200 r/min)、适中的充油压力(5 MPa)、较高的充油流量(10 L/min)、理想换段点前换段(提前约0.2 s)与重叠时序换段(重叠约0.2 s)均可改善换段品质,而变速箱输出轴转动惯量、拖拉机质量以及负载等因素对换段品质的影响较为复杂,各项指标对其换段品质的评价并不统一,在拖拉机设计阶段需要综合考虑。链式金属带功率分流无级变速箱非常适合中小功率拖拉机传动,不仅经济,而且换段品质具有可控性,具有继续研究的价值,该研究结果可为中小功率无级变速拖拉机传动系统的设计提供理论支撑。     

基于多性能目标的拖拉机运输机组优化设计

拖拉机运输机组总体参数的设计目标多元,约束条件复杂,传统经验法和单目标优化法难以使机组综合性能达到最优。该文以机组动力性、牵引点受力情况、附着性能和经济性最优为目标设计了目标函数;通过分析拖拉机运输机组动力学模型,确定了优化参数;通过研究拖拉机运输机组使用性能,制定了约束模型;采用改进型非支配排序遗传算法,导出了拖拉机运输机组总体参数多目标优化算法。以东方红150拖拉机运输机组为实例,优化了原有拖拉机和挂车的重力参数、质心位置和变速器传动比。设计试验与已有单目标优化方案和原始机组对比,结果为:运输Ⅰ挡和运输Ⅱ挡下,最大爬坡度分别提高1.35%、1.68%和1.38%、0.57%;牵引点受力分别减少1 222、703和2 792、2 125 N;驱动轮最大滑转率更接近特征滑转率;燃油消耗量分别下降12.9%和15.8%;改善了机组动力性、牵引点受力、附着性能、经济性,可为拖拉机运输机组配重方案和总体参数设计提供参考。