履带式再生稻收获机田间转弯机理和性能试验

为进一步探究履带式再生稻收获机的田间转弯性能,对转弯半径与窄履沉陷量的关系进行了全面分析。主要分析了再生稻收获机田间转弯的基本原理,对窄履驱动力、滑移率、窄履沉陷量以及行驶阻力进行了计算,使用Recurdyn分析获得转弯半径与窄履沉陷量的函数关系。仿真结果表明：随着转弯半径的增大,两侧驱动轮转矩、窄履沉陷量均减小,驱动轮转矩从5835 N·m减小到672.3 N·m,驱动轮转矩、窄履沉陷量峰值均处于转弯半径为0处。通过田间试验对仿真结果的可靠性进行验证,结果表明：随着转弯半径的增大,沉陷量从186.24 mm减小到103.57 mm,试验现象和计算结果均与Recurdyn仿真吻合,证明仿真结果可靠,该研究可为后期再生稻收获机转弯理论研究提供参考。     

面向底盘集成控制的液压制动压力估算方法

为实现底盘集成控制系统主动液压制动精细调节,对系统液压制动执行机构原理和轮缸压力调节特性进行了理论分析,搭建液压制动系统试验台,进行了增、减压试验研究。在此基础上提出了基于三维数表的液压制动压力估算方法,并进行了开、闭环试验验证。结果表明,所设计的压力估算方法能够比较精确地估算轮缸压力。     

一种果园除草底盘设计与仿真

为现代化密植果园设计一款体积小巧、动作灵活、成本低廉的除草底盘结构.在介绍该底盘的整体结构和工作原理的基础上,设计了可自动升降的变割草高度机构;对底盘的转向性能、稳定性能和越障性能进行理论分析计算,使用有限元技术对底盘主体支撑框架进行分析仿真.分析结果表明:在满载四轮着地状态下,最大变形发生在支撑框架中间,共振发生起始...     

基于模糊与PID的车辆底盘集成控制系统

建立了车辆七自由度动力模型,基于模糊和PID设计了车辆底盘集成控制器的顶层控制器,在底层,用PI方法来控制线控转向系统;用二次规划法对主动横摆力矩进行了分配,并针对单移线转向行驶工况进行了仿真验证,结果表明,所设计的底盘集成控制器具有良好的控制效果,能够明显的改善车辆的操纵稳定性;开发的分层控制算法能够充分利用各个执行机构,使得在主动转向角和主动制动压力等输入都较小的情况下,获得较好车辆操纵稳定性。     

基于AMESim的履带车辆底盘液压系统虚拟试验台模型开发

通过对某履带车辆底盘液压系统工作原理的分析,利用仿真软件AMESim开发了虚拟液压系统试验台仿真模型,拟用该系统模拟液压系统在试验台环境下的压力,流量等工作状态量,并将其用于模型调用和各状态量的优化设计工作.其中部分部件通过局部仿真,选用功能模型替换详细模型,通过模型替换,可以大大减小主系统模型的计算量.     

客车底盘结构安全性分析与轻量化设计

传统车辆设计与优化依赖专家经验,导致开发周期长、人力物力消耗大,难以紧跟市场需求,而有限元技术的发展为车辆结构设计与优化提供丰富的手段. 本研究以某客车底盘车架为对象,以操稳及结构安全性为导向,对车架进行轻量化设计. 首先,对客车底盘进行了有限元模型建立与简化. 在此基础上,进一步定义了载荷加载方式和计算工况. 其次,结合工程实际,对当前底盘车架进行改进后,明确目标函数、约束条件与变量,提出了优化方案对底盘进行轻量化设计. 通过模态分析、应力分析与变形分析,对弯曲、制动及转弯工况下的优化方案进行了验证. 结果表明,所提出的优化方案在满足车辆动态性能基础上,有效实现了轻量化优化,提升了操稳及结构安全.     

刚柔耦合式小麦脱粒弓齿设计及试验

为解决小麦脱粒中脱净率低、损伤率高的问题,对小麦脱粒标准弓齿进行创新设计,并对其脱粒界面进行分析。设计刚柔耦合式弓齿小麦脱粒试验台,开展二次回归正交对比试验,损伤率明显降低,降幅最大可达到1.04%,脱净率明显提高,增幅最大可达到4.64%。试验因素对刚柔耦合式弓齿损伤率的影响程度由大到小依次为滚筒转速、喂入量和脱粒间隙,得到损伤率最优作业参数组合:滚筒转速为350 r/min,脱粒间隙为30 mm,喂入量为6 kg/s。试验因素对刚柔耦合式弓齿脱净率的影响程度由大到小依次为滚筒转速、脱粒间隙和喂入量,得到脱净率最优作业参数组合:滚筒转速为600 r/min,脱粒间隙为10 mm,喂入量为3.5 kg/s。     

基于主动横摆力矩优化分配的车辆底盘集成控制

基于二自由度车辆模型设计了车辆底盘集成控制器,开发了基于二次规划法的主动横摆力矩优化分配算法。针对阶跃转向和单移线转向行驶两种典型工况进行了仿真试验。结果表明,所设计的底盘集成控制器具有良好的控制效果,能够明显地改善车辆的操纵稳定性;开发的主动横摆力矩优化分配算法能够充分利用各个执行机构,使得在主动转向角和主动制动压力等输入都较小的情况下,能获得较好的车辆操纵稳定性。     

拖拉机用装卸装置的设计与试验

以提高农业重量物装卸机械化程度为目的,试制了拖拉机用3自由度液压装卸装置,该装置比传统装载机增加了一个自由度。构建了由计算机控制电磁比例方向流量控制阀的控制系统。针对装置的运动方式进行了分析,并对液压驱动性能和末端装卸装置回转轴的轨迹追踪性能进行了试验研究。建立了电磁比例方向流量控制阀的输入电压与液压缸伸缩速度的线性模型,试验结果表明:控制系统能实现良好的轨迹追踪性能。     

基于虚拟仿真的拖拉机后悬挂检测装置设计与实验

针对目前拖拉机液压悬挂检测效率低、劳动强度大且易造成人身伤害等问题,基于虚拟仿真本文设计了一种用于拖拉机液压悬挂检测的挂接检测装置,该装置由挂接部分和加载部分组成.挂接部分采用液压自动控制的方式完成拖拉机下拉杆的定位和穿销,加载部分通过液压加载油缸和杠杆机构对拖拉机下拉杆进行加载,并且采用杠杆加载方式可减小加载油缸运动...     

滚筒式机收膜杂除土装置设计及试验

为解决机收膜杂含土率高的问题,设计了一种滚筒式机收膜杂除土装置,对装置内物料进行动力学分析,确定了该装置的基本参数。在此基础上,以滚筛转速、喂料速度、滚筛倾角和叶片螺距为试验因素,以除土率、漏膜率和工作效率为评价指标进行了四因素五水平的响应面试验,分析了各因素对膜土分离作业性能的影响规律,获得了最佳组合参数如下：滚筛转速为24.90 r/min、喂料速度为11.52 kg/min、滚筛倾角为-2°、叶片螺距为699.99 mm。在该条件下验证试验结果如下：除土率为92.48%、漏膜率为1.90‰、工作效率为7.61 kg/min,试验响应指标预测值与验证试验指标间误差分别为2.15%、5.79%、2.63%,表明所构建模型具有较好的预测可靠性,相关研究可为机收膜杂除土技术提供一定参考和理论支撑。     

全向电动底盘转向角度的检测与控制

全向电动底盘可实现四轮独立驱动(4WD)和四轮独立转向(4WS),是未来非道路车辆发展的重要方向.电动轮转向角度的精密检测和准确控制对于全向电动底盘四轮独立转向(4WS)功能的实现至关重要.介绍了一种检测和控制电动轮旋转角度的新方法.采用绝对编码器检测电动轮的实际位置,由中央控制器PLC接收绝对编码器输入的格雷码并转换为标准二进制数,经计算得到电动轮的实际转角.通过与电动轮的目标转角相比较,由PLC根据比较结果控制电动轮的运动,再通过电磁离合器的配合,实现电动底盘转向角度的检测与控制.实验表明,这种检测和控制电动轮旋转角度的方法测量准确,控制灵敏,安全可靠,为旋转角度的测量和控制提供了一种行之有效的新方法.     

基于逆乃奎斯特阵列法的车辆底盘主动转向与主动制动集成控制

为消除两种主动控制系统之间的干涉和耦合,应用逆乃奎斯特阵列法设计了车辆底盘集成控制器,分别对系统进行预补偿和动态补偿,并完成底盘集成控制系统整体构架,协调控制两个子系统。利用基于MATLAB与AMESim的联合仿真平台进行典型工况仿真分析,结果表明:基于逆乃奎斯特阵列法的车辆底盘集成控制系统能够有效地协调控制主动转向系统和主动制动系统,消除两者之间的耦合,显著提高车辆操纵稳定性。     

基于Recurdyn的智能移动底盘建模与爬坡过程仿真

介绍了针对丘陵山地耕作环境设计的一款新型弓腰式智能移动底盘的履带式驱动组件.对底盘爬坡过程和爬坡性能进行分析,并从理论上计算了该底盘正常工作的坡度角.按实际数据算出的、底盘能安全通过的最大坡度角为34.41°.利用Recurdyn软件的低速履带模块(Track-LM),对新型弓腰式智能移动底盘进行建模和爬坡过程仿真,通...     

刮刷组合式葡萄藤防寒土清土机设计与试验

针对我国北方露地葡萄藤防寒土春季清除机械化作业清土不彻底、易伤藤和机具适应差等问题,设计了一种刮刷组合式葡萄藤防寒土清土机。该机采用双翼式刮土板部件、刚性叶轮部件和柔性刷丝部件分别将葡萄藤的上方防寒土、侧边外围防寒土和根部附近防寒土一次性清除。对关键部件进行设计,搭建基于STM32F103的控制系统,实现双翼式刮土板部件的自动避障和机具的自动调平。调平性能试验表明,当调平机架向左倾斜到最大角度或向右倾斜到最大角度时,均能在1 s内完成自动调平过程,且没有明显的超调量;当拖拉机行驶在不平整的葡萄行间时,即使拖拉机车身发生较大的倾斜变化,挂接在后侧机具上的清土部件仍能保持期望的水平状态（±2°以内）进行作业;田间清土试验表明,各清土部件运行稳定,不存在相互作业干涉的情况,清土作业后的清土率约为81.96%,葡萄藤损伤率约为1.67%,满足我国北方露地葡萄藤防寒土清除作业要求。     

立台收割机输送谷物的动态特性及切割器、拨禾轮的设计特点

本文利用拉普拉斯变换法解析理想化谷物保持直立状态输送的稳定性问题,并用实际考察和综合统计的方法提出供设计使用的实值。据此介绍切割器按照刀机速比λ_q=1.273～1.732确定曲柄转速的设计原理,并仅就立台收割机装置偏心式拨禾轮的设计要点进行论述,供设计者参考。     

大方捆打捆机压缩机构优化设计及试验

针对大方捆打捆机存在压缩机构往复运动惯性力大而产生振动难以解决的问题,采用模型优化设计方法对压缩机构进行了研究。在分析打捆机压缩机构惯性力、草捆密度影响因素的基础上,以最小传动角、速度不均匀系数等约束构建压缩机构惯性力优化模型,采用内点惩罚函数算法解算模型,根据优化方案设计压缩机构并完成田间试验。研究结果表明:在满足草捆密度的条件下,所设计的压缩机构相对原机构平均惯性力降低10.2%,草捆密度达到230 kg/m³,峰值压缩力为410 kN。所研究的压缩机构对打捆机研发具有重要的工程应用价值。     

基于底盘测功机的乘用车制动器温度场性能测试与评价

为有效评估制动器在连续下长坡后的温度场性能,设计基于底盘测功机的乘用车制动器温度场性能测试系统。首先,分析制动器的升温机理,构建基于美国NI CompactRIO平台的测试系统,并对制动液压力传感器、制动器和制动液温度传感器、制动踏板角位移和踏板力传感器进行选型,基于LabVIEW实现对测试系统采集与分析软件的快速编程;其次,考虑底盘测功机驱动模式的影响,设计升温和降温工况,构建包含整车制动器最高温度、升温速率和降温速率的评价指标对制动器温度场性能进行综合评价,并进行了实车试验。试验结果表明设计的测试系统能够稳定可靠工作,制动器温度场性能测试方法可行的。     

油菜直播机扣垡犁体参数分析与试验

针对在长江中下游稻油轮作区秸秆量大、现有油菜直播机采用传统翻垡方式导致秸秆埋覆率低、回垡立垡现象突出的问题,提出了基于土垡先抬、后扣的侧边翻埋工艺方案,设计了一种与油菜直播机配套,能实现高茬水稻秸秆工况下的土垡侧边翻扣功能的扣垡犁。分析了扣垡犁主要结构和工作过程,构建土垡扣垡阶段力学模型,明确了扣垡犁的扣垡方式,确定了实现扣垡功能的扣垡犁宽深比为1.5～1.96。基于扣垡方式,确定了犁体曲面主要结构参数,并开展了作业阻力分析。扣垡犁田间作业性能表明,扣垡犁较优参数如下：犁铧宽度为150mm,耕深为180 mm,此时扣垡犁作业阻力为5.54 kN,扣垡率为92.25%;扣垡犁与翻垡犁田间对比试验表明：扣垡犁相比翻垡犁扣垡率提高了34.54%,作业性能优于翻垡犁。以犁旋组合式油菜直播机为试验平台,扣垡犁较优参数下开展田间验证试验,结果表明：作业后地表平均秸秆埋覆率为91.41%,厢面平整度为16.22～21.05 mm,碎土率均高于90.89%,满足油菜种床耕整要求。该研究可为油菜直播秸秆翻埋装置和扣垡犁体曲面设计提供参考。