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。     

双电机履带式水稻收获机底盘自动导航系统设计与试验

针对人工操作履带式收获机进行再生稻头季收获碾压率高、对行稳定性差,以及现有电动履带式机械大田作业精度低等问题,设计一套双电机履带式底盘自动导航系统并进行了试验验证.以自主设计的用于水稻收获的双电机履带式底盘为基础,基于田间滑移模型推导了底盘转向半径与两侧驱动电机转速关系,并设计了自动导航模糊控制器.采用双天线RTK-G...     

水稻秧盘起盘机履带式行走机构的设计

根据履带式行走机构行走的特点,结合水稻秧盘摆放的地面条件和农用机械的实际工作环境,对履带式行走机构的关键部件进行设计,以及对其各部分参数进行分析研究。通过分析研究,确定行走装置具有良好的通过性,找到合理的履带的接地长度和宽度使其对履带式行走机构的直线行走性能不产生影响,从而为水稻秧盘起盘机的履带式行走机构设计提供了参考依据。     

履带式遥控灭火机器人的设计及爬坡理论分析

在发生森林火灾时,通常有毒性气体的散发,给消防人员的人身安全带来了严重的威胁,同时复杂的林区地形也极大地阻碍了救援设备的进入.设计一种履带式多功能遥控灭火机器人,通过换载相应的灭火装备实现在不同火灾环境中灭火、救援、侦查等功能作业.该研究确定了履带式灭火机器人相关性能参数,对履带式灭火机器人的行驶机构进行了创新设计,并通过设计一种两自由度搭载装置,实现对灭火装备的控制;同时分析了几种灭火设备的搭载模式和环境适应性,保证了灭火机器人能够在多种环境下灵活作业;对履带式机器人底盘进行爬坡运动分析,验证了其运动的可行性,为以后的研究提供了理论依据.     

智能型果园多功能管理机的设计与田间试验

针对现有果园管理机械功能单一、集成化和智能化水平较低的问题,根据果园规格和作业要求开发了一种智能型果园多功能管理机,采用履带式无极变速底盘,装配单圆盘式开沟器、外槽轮式施肥装置和新型双摆弥雾系统,以实现果园的开沟、施肥、施药多环节高效机械作业。设计了智能监控系统,实现开沟、施肥、施药各功能启/停的自动化和快速一键切换,同时实现果园复杂工况下的开沟负荷反馈控制以及油量、药量的准确监测预警,保证多功能管理机作业的可靠性及便捷操作性。田间试验表明,管理机可实现50、40 cm宽深开沟,施肥与施药速度分别可达360 m/h和7.2 km/h,同时满足了矮化密植模式下的行间作业要求,为实现果园的多环节高效机械作业提供了新型多功能一体装备。     

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。     

水稻联合收获机双电机履带式底盘设计与驱动功率试验

我国南方水稻收获季节正值高温,为减轻人工劳动强度,水稻联合收获机智能化是重要发展方向,为此设计了一种拟用于中小型智能水稻联合收获机的双电机驱动履带式底盘,主要由电机、蜗轮蜗杆减速器、电瓶、增程器、传动轴、驱动轮、支重轮、浮动轮、托轮以及张紧装置组成,履带接地长度1.14 m、轨距0.9 m、履带宽度0.4 m,采用2个直流永磁无刷电机驱动,总功率6 kW。基于Zigbee搭建了远程遥控系统,以自行设计的基于霍尔传感器非接触测功系统对该底盘两侧履带电机驱动功率进行检测;以底盘质量和行走速度为试验因素,基于MATLAB/SIMULINK对履带式底盘单侧驱动功率进行仿真试验、以测功系统得到的信号作为试验指标开展田间试验。结果表明,直行速度对功耗影响显著;整机质量对功耗影响显著;随整机质量增加,该机传动系统功耗损失相对减小;随直行速度增加,传动系统功耗基本保持不变;该底盘可满足实际生产需要。     

小型温室大棚移动底盘设计与仿真研究

为提高温室大棚农业生产效率,改善农业作业环境,设计了一种履带式移动底盘。描述了小型温室大棚移动底盘的组成结构和工作原理,对悬架系统和减振装置等关键部件进行了详细的设计说明。根据动力学理论,利用ADAMS ATV建立履带式移动底盘动力学模型,分别就凸形路面、凹形路面、波形路面等3种工况,进行了工作过程动力学仿真。结果表明:该履带式移动底盘能够在不同的路况保持良好的通过性和稳定性,为下一步搭载执行机构奠定了基础。     

拖拉机几个特殊部位的清洗方法

<正>1拖拉机的定义组成及分类拖拉机是一种自走型动力设备,其功能主要是用来牵引或驱使正在运转中的设备实施各类移动式作业,同时也可作为固定的机械动力。拖拉机通常由三大部分组成,即:发动机、底盘以及电器装置。依据不同的性能特点,可以把拖拉机分为农用拖拉机、工业拖拉机以及应用于特殊场所的拖拉机;依据不同的构造模式,可以把拖拉机分为分轮式拖拉机、履带式拖拉机、船形拖拉机与自走底盘式拖拉机。     

农用履带式底盘技术及衍生产品概述

正1研发农用履带式底盘的由来最初研发履带式玉米收获机样机时,曾有专家质疑笔者,"中国那么多的农机大厂不去研究,你为什么去研究?"实事求是地说,笔者研究履带式底盘技术的初衷,源于多年从事农机市场推广服务而积累的经验甚至是直觉。1.1在松软的耕地上,履带式机的通过性、适应性肯定比轮式机更强,恶劣天气在潮湿泥泞的土地上作业时履带式机械的优势更是显而易见,其作用甚至是不可替代的。     

仿山羊步态的林地底盘设计及仿真

  目的  我国林区地形较为复杂，林地底盘性能决定了林地装备能否“上山入林”，是林业现代化进程中需要解决的基础问题。相比轮式和履带式底盘，足式底盘腿部独立运动使得足式底盘在林区复杂地形环境中工作具有更强的灵活性和适应性。因此，研发针对我国林区环境的林地足式底盘对我国林业发展有重要意义。  方法  针对林地底盘步态规划的研究，首先分析山羊一般的行进步态，得到行走迈步顺序、各关节角关系以及变化范围。设计一种林地底盘，对其左前腿结构简图进行运动学分析，利用蒙特卡洛方法计算底盘足端的工作空间，是否能满足要求。根据实际需求，确定林地底盘的步态和关节驱动，使用ADAMS仿真软件设计简化林地底盘虚拟样机模型，进行对角小跑步态仿真，通过林地底盘质心的位移和速度变化曲线分析林地底盘的运行性能。  结果  平面运动的林地底盘质心在前进方向上位移变化稳定，前进速度0.2 m/s左右；底盘质心横向偏移程度较小，基本沿着设定轨迹前进；质心在竖直方向存在上下波动的情况，波动范围约占底盘总高度的1.04%，林地底盘在前进过程中没有发生跳跃情况或倾翻情况。  结论  仿真结果表明，步态规划可以满足林地底盘的运动要求，可以提升林地底盘的运动稳定性和地形适应能力，安全可靠，适用于林业动力底盘。      

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。      

CGL25/5型轮式森林消防车的研制

针对我国林区的使用条件,合理选择了中型越野汽车底盘;确定了不同于现有水罐式消防车的水泵系工作参数;设计了主消防系统;适当配置了轻型森林灭火机具,形成了较强的综合灭火能力.改装后的森林消防车保持了原型底盘的性能,为我国森林防火队伍提供了一种快速的地面灭火装备.     

基于网络爬虫的移动农业信息服务系统的设计与实现

应用网络爬虫技术、Bomb后端云和移动应用开发技术设计了一套移动农业信息服务系统。从农业数据获取、农业数据存储和农业数据显示3个方面分析了移动农业信息服务系统中数据传输处理的过程,得到了通过网络爬虫技术获取农业数据,借助Bmob移动云平台存储农业数据和通过移动终端将农业数据可视化具有一定优势的结论。     

小型履带自走式电动多功能作业平台的设计及试验

针对传统小型拖拉机(功率低于10 kW)采用内燃机轮式驱动,排放污染大、环境适应性较差、作业功能单一等问题,研制了一款履带自走式电动多功能作业平台,通过搭载旋耕和起垄机具完成田间作业。平台主要由电机、电池箱、变速箱、履带底盘、座椅、悬挂机构、操纵机构、PTO输出等组成;电动机输出轴将动力传递到变速箱输入轴,调节变速箱档位,改变平台前进速度,作业过程电机保持恒速运转,使PTO(动力输出装置)转速恒定,保证平台平稳作业。主要对传动系统、动力参数、履带行走机构进行了设计。确定电机型号XQ–7.5–6,额定功率7.5 kW,功率储备系数20%;传动系统包含3个前进档和1个倒退档;履带宽度230 mm,节距72 mm,轨距650 mm。旋耕及起垄试验结果表明:旋耕平均耕宽86.4 cm,平均耕深16.9 cm;起垄平均垄顶宽42.4 cm,平均垄底宽82.7 cm,平均垄高26.8 cm;作业过程中,电机转速在平均转速的7%～10%波动,平台运行平稳,动力输出均匀;选择功率储备系数20%,能够满足小型拖拉机旋耕、起垄作业需求。     

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。     

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。