山地果园蓄电池驱动单轨运输机的设计

【目的】设计和制作山地果园蓄电池驱动单轨运输机,以降低山地果园运输作业的工作风险和劳动强度,提高运输效率。【方法】对由运输机和货运拖车组成的运输机构进行爬坡受力分析,获得满足运输机构爬坡要求的最小牵引力;设计和制作了运输机驱动机构、传动装置、限位装置等关键部件,并对直流无刷电动机、电动机控制器、电磁制动装置、蓄电池进行选型,设计制作以蓄电池为动力、使用无刷直流电动机驱动的山地果园单轨运输机。最后通过行驶速度、工作噪声、电流损耗和蓄电池组续航能力试验,对运输机的工作效果进行检验。【结果】所设计制作的山地果园蓄电池驱动单轨运输机可以搭载0~100kg负载,在平地的行驶速度为0.60~0.58m/s,行驶速度受装载质量影响较小;爬39°斜坡时的速度为0.45~0.28m/s,行驶速度受装载质量影响较大;运输机工作时的最大噪声为83.87dB。选用的蓄电池组在满充条件下,可支持运输机搭载100kg负载爬坡行驶2 700m。【结论】设计制作的运输机的各项技术指标均达到了设计要求,进一步的改进中将通过引入变档机构实现变速比可调,解决满载爬坡时蓄电池输出电流过大的问题。     

7YGD-45型电动遥控式单轨果园运输机

针对现阶段山地果园运输的复杂作业环境、人工运输效率低、劳动强度大而国内尚无可选机型的状况,设计研制了7YGD-45型单轨果园运输机.阐述了单轨果园运输机的主要技术参数、总体结构、工作原理、关键部件的结构设计,并对运输轨道进行了模态分析,为单轨运输机在运行过程中的平稳性分析提供了参考依据.     

山地果园轮式运输机自装卸装置的设计与分析

为保护果品和提高运输的效率,研究设计一种适用于山地果园轮式运输机的L型拉臂式自装卸装置并进行仿真分析。采用传统图解法对L型拉臂进行受力分析,得出在两个运动过程中主要部位的受力通用公式,结合运输机参数得出拉臂在两个运动过程的临界角为38°。通过ADAMS得到拉臂主要部位所受的力与旋转角度之间的关系,得出在4种情况下:坡度为-20°及拉臂旋转0°、坡度为20°及拉臂旋转38°、坡度为-20°及拉臂旋转134°、坡度为-20°及拉臂旋转38°,拉臂受力较大。通过ANSYS得出拉臂的应力范围为0.070~307.144MPa,小于钢材Q345的抗拉强度470 MPa。满足在坡度为15°和载荷为150kg的工况下完成自装卸的设计要求。     

山地果园单向牵引式双轨运输机摩擦制动装置设计与试验

针对山地果园单向牵引式双轨运输机运行时存在钢丝绳松脱或断裂等问题,研制了一种摩擦制动装置,在描述载物滑车总体结构的基础上,重点分析了制动装置制动过程、关键结构的受力分析及台架制动测试试验.有限元分析表明,支撑柱的最大应力为6.3 MPa,最大位移为2.1×10-5 mm,且出现在支撑柱与摩擦片固定装置相连的螺栓截面上;轨道的最大应力为70.9 MPa,最大位移约为0.65 mm,且出现在直轨道与摩擦片接触面上,呈对称分布.台架试验结果表明,该制动装置的制动成功率为100％;高速摄影试验表明,随着装载质量的增大,制动时间及振幅均增加.该研究可为山地果园单向牵引式轨道运输机械的整机结构设计提供参考.     

山地果园无动力运输机设计

针对大坡度山地果园运输难、耗能高的问题,设计1种依靠货物自身重力运输的山地果园无动力运输机。运输机主要由自适应阻尼装置、遥控急刹装置、遥控控制系统、增速装置、冷却风扇、运输车等组成,能实现一端运输车在货物重力作用下沿20°~50°坡地或直线水泥槽内安全匀速下行,另一端带着空运输车上行。该运输机仅需1个12V电瓶提供遥控制动时所需动力,通过遥控器遥控急刹装置,能实现运输机在任意点的启停。试验表明,在长时间运行时,维持制动毂温度小于50℃状态下,运输机能稳定以最大速度0.7 m/s匀速运行,最大载荷为1t。该运输机工作可靠、运行平稳、操作简单、无需运输动力,适合偏远大坡度山地果物的运输,节能环保。     

自走式山地果园遥控单轨运输机的设计与改进

为克服山地果园遥控单轨运输机的诸多缺陷,对原机进行优化设计。改进时取消了原机复杂的遥控装置,利用四杆-杠杆、撞块联动离合刹车机构,使运输机在轨道上能够任意自动停车和可靠制动,实现无人驾驶。用风冷汽油机替换原柴油机,增大马力、减小整机质量和外形尺寸。重新设计的防侧倒T形夹紧轮,可减小运输机的转弯半径,去掉原辅助轨道,降低轨道高度和安装难度,节约轨道建设成本约40%。检测试验结果表明,改进后的山地果园遥控单轨运输机可以实现爬坡角度达40°,上坡负载质量为500kg,下坡负载质量为1 000kg,最小转弯半径小于4m,工作可靠,运行平稳,操作简单,适合山地运输。     

自走式山地单轨运输机遥控系统的设计

为降低劳动强度和保证安全作业,以7YGD-35型自走式单轨运输机为研究对象,设计了一套基于AT89S52单片机的遥控系统。该控制系统主要由遥控器、中央处理单元和电动推杆等组成,以电动推杆为核心设计了离合执行机构、换挡执行机构、油门执行机构和制动执行机构,实现对自走式单轨运输机的离合、换挡、油门、制动等准确控制。田间实地作业试验结果表明,该控制系统遥控距离可达300m,适合山地橘园运输作业,具有良好的应用前景。     

大坡度山地果园运输机自适应 重力阻尼装置的研制

为解决大坡度山地果园运输机速度不易控制的问题,研制了一种自适应重力阻尼装置,能够使运送箱 沿钢丝绳轨道匀速下降。通过分析制动蹄和重力传动装置的运动和受力,建立了匀速制动阶段自适应重力阻尼装置 的动力学模型,推导了轮对和制动蹄的力矩方程,根据平衡条件,得到了各物理量之间的关系。分析表明,在自适应 重力阻尼装置结构一定的情况下,制动扭矩的大小只与转速有关,并且成2 次函数关系;运载量与传动比的3 次方 成正比,并且运载量的变化对运送箱的下降速度影响很小。通过试验,得到了转速对制动扭矩的影响,与动力学模型 分析的结果吻合。由于制动鼓温度过高对摩擦效果影响很大,因此设计了散热器,并进行试验,得到了制动鼓能维持 温度平衡的最大转速和扭矩,分别为820 r/min、46 N窑m,满足运输机使用要求。 27）     

山地果园拆装牵引式双轨运输机控制系统的设计

【目的】设计适用于山地果园牵引式双轨运输机的控制系统,为山地果园牵引式运输机械的设计提供支持。【方法】在分析该类拆装牵引式双轨运输机整机结构及应用工况的基础上,针对山地果园拆装牵引式双轨运输机拆装频繁、应用环境恶劣等工况,运用控制系统硬件、软件设计理论与性能试验相结合的方法,设计一种以PLC为控制核心、液晶触摸屏为人机交互窗口的控制系统,重点分析控制系统的工作原理、硬件设计、软件设计、无线遥控设计和抗干扰措施,并对控制系统的核心部件及稳定性进行理论和试验研究。【结果】所设计的山地果园拆装牵引式双轨运输机控制系统运行可靠,定位系统的平均距离偏差为5.18cm,平均定位距离误差率为0.96%,平均脉冲误差率为0.68%;在有遮挡的情况下,无线遥控器在距离遥控接收装置300m范围内的通信成功率为100%。【结论】所设计的控制系统可满足运输机的智能化控制需求,该控制系统亦适用于其他钢丝绳提升式运输机的作业控制。     

丘陵山地果园运输机的研究进展

丘陵山地水果产业是典型的丘陵山地农业,而丘陵山地果园的机械化运输已成为丘陵山地果园作业的核心需求。为了解决丘陵山地果园运输困难的问题,国内外学者对丘陵山地果园的运输机械进行了相关研究。笔者概述了国内外丘陵山地果园轮式运输机、履带式运输机和履带轮式运输机的研究与应用现状,综述了它们的性能、使用条件和特色机构等,并阐述了其发展趋势。     

山地果园液压驱动轨道运输机控制系统的设计

设计适用于山地果园液压驱动轨道运输机的控制系统,为山地果园液压驱动轨道运输机械的设计提供支持,以提高运输车的安全性和智能性,实现自动控制。在分析液压驱动轨道运输机整机结构和该运输机频繁换向、小范围无极调速等工况基础上,基于PLC、电磁阀和无线通信模块等设计液压驱动山地果园运输机的控制系统。重点对控制系统进行总体分析,对控制装置的驱动模块、速度控制模块、制动模块、遥控和手动控制模块和抗干扰性着重设计,最后通过运输机各项功能和远程遥控试验,对控制系统的稳定性和功能进行试验研究。试验结果表明,该运输机控制系统性能可靠 ,能够实现运输车启动、制动、速度调节和急停等功能;PLC控制系统体积仅为继电器控制系统的14.8%,接线触点为1/20;山地远程遥控距离达455 m。所设计的控制系统运行稳定可靠、适应性强且体积小,满足运输机智能化和安全性控制要求。     

山地橘园低功耗自动提水无线控制系统设计

为提高无电力供应的小规模山地橘园水源供应管理效率,研制了一种基于无线通信的低功耗自动提水系统。该系统由主从控制器2个部分组成,主控制器控制直流隔膜泵向山顶蓄水池提水,从控制器用于检测山顶蓄水池的水位;两控制器之间通过无线通信模块CC1101进行通信。测试了主从控制器工作在各个阶段的电流,由此估算出主从控制器运行1d的耗电量分别为8576.3mA.h和2.2 mA.h,65 A.h的铅酸蓄电池在满荷电状态下可以为装置提供7d连续阴雨天气的续航能力。系统通信成功率为100%,最长通信时间为12s,95%的通信可在6s内完成,且蓄水池水位检测误差不超过0.8cm。     

东莞山地果园机械化现状与发展思路

山地果园机械化的应用对于提高果园生产效率尧减轻劳动强度尧增加果农收入具有重要意义。从灌溉尧 施肥尧植保尧修剪尧采收和运输等主要作业环节,对东莞市山地果园机械化现状进行了分析,介绍了果园机械的应用 现状。针对东莞市果园机械化发展中存在的果园机械化基础差尧农机农艺未能有效结合等问题,结合东莞市水果生 产的情况和特点,提出东莞市山地果园机械化发展思路,即从完善果园基础设施建设尧加强农机农艺结合尧建立健全 果园农机社会化服务等方面提升机械化水平。     

山地林果茶园电动自走式挖穴机的设计与试验

针对目前山地林果茶园挖穴作业人工劳动强度大和作业效率低的问题,设计了一种具有行驶动力的山地林果茶园电动自走式挖穴机。该挖穴机能自动完成钻头进给行程与复位行程。田间试验结果表明,该挖穴机单次作业平均挖穴时间为50.7 s,单次有效挖穴作业能耗为6.38 W·h,施肥穴平均深度为392.5 mm,施肥穴平均直径为303 mm,行走速度为1.237 m/s,能够顺利通过15°斜坡。挖穴作业过程中钻头的进给与回程运动均无需人工操作,可提高工作效率,降低劳动强度,并保证挖穴操作中的安全性。     

山地果园单轨车轨道结构有限元分析及优化

目前的山地果园单轨车运行稳定,但振动传导直接,振动对结构影响大,为了准确计算和优化单轨车结构,基于ANSYS参数化设计语言(APDL)对单轨车轨道结构建立了参数化有限元模型,并进行力学分析,得出了包括应力、应变、固有频率、谐振响应曲线等结果,并用振动试验验证了有限元模型的准确性。在此基础上实施优化设计,在保证安全性、稳定性的前提下,单轨车总重量减轻了16%,实现了轻量化的目的。     

山地果园牵引式货运车无线限位 及遥控装置设计与试验

为了解决在山地果园使用有线机械限位开关易损坏的问题和改善牵引式货运车现场作业的方便性,研 制了一种山地果园牵引式货运车的无线限位及。控装置该系统主要包括霍尔传感器模块,按键及编码模块AVR 微控制器CC1020 无线收发单元PLC 控制单元果园试验表明,牵引式货运车的无线。控实现在距离接收机370 m 范围内100%控制可靠,牵引式货运车限位装置在上下限位处工作100%可靠,在距离近地点45~95 m处CC1020 射 频信号传播路径损耗的平均值为32.8 dBm比PT2262 射频信号传播路径损耗的平均值减少了20.8 dB.     

果园管道自动顺序喷雾控制系统设计

针对密植果园或成熟果园中由于果树树冠逐渐长大使果树行距变小甚至封行,增加果树喷药难度和劳动强度、危及喷雾作业人员安全等问题,设计了一种果园管道自动顺序喷雾控制系统.该系统由喷雾给药单元、自动顺序喷雾主控器和电磁阀控制节点组成.喷雾给药单元为系统提供药液,自动顺序喷雾主控制器给电磁阀控制节点提供控制信号,电磁阀控制节点控制电磁阀的开关,通过控制果园中多个电磁阀的顺序开启和关闭,实现对果树的自动顺序喷雾.运行试验结果表明,该系统可以按照设定喷雾时间对果树进行自动顺序喷雾,不需要人工进入果园喷雾.