小型遥控式履带拖拉机转向性能测试系统设计与试验
发布时间：2021-08-27 13:20
西南丘陵地区因田块小适合发展小型履带式农业机具,优良的履带式农业机具在各项田间作业时,不仅要有很好的通过性能,而且还要有稳定的转向性能,履带转向性能主要包括转向角速度、最小转向半径、发动机载荷增长情况等。本文将小型履带式拖拉机的操纵系统改制为遥控系统,在此基础上对样机进行试验研究,以自制转向测试系统为工具,以遥控式履带拖拉机转向性能为研究对象,分别从直线性能、转向半径、转向周期、转向消耗功率等方面进行了比较系统的研究,得到以下研究结果:（1）建立了遥控系统结构方案。分析论证方案的可行性,进行设计,绘制全部样机图纸,改制出样机,进行样机的试验。经试验,遥控系统安全可靠,其控制范围可达1500 m,转向测试灵敏度为0.5s/40°,达到了项目提出的要求。（2）建立了履带车辆转向时的数学模型,综合考虑履带车辆大半径转向和小半径转向时转向功率消耗的影响因素,其与地面摩擦系数f,驱动轮行驶速度V1、V2,机车质量G,转向阻力系数μ,履带结构参数L/B等因素相关联。（3）完成转向性能测试系统的设计。以52单片机作为核心,与接近传感器、三轴磁组传感器、16...
【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
履带转向数学模型
9图2-2样机总体结构图Fig.2-2Prototypeoverallstructure1.操作系统2.发动机3.分动箱4.双联泵6.底盘支架7.驱动系统8.履带1.Operatingsystem2.Engine3.Transfercase4.Doublepump6.Chassisbracket7.DriveSystem8.Track本团队设计的履带拖拉机具有外形尺寸孝结构紧凑、质量轻等特点，能够小半径转向，尽管在山地小田块具有较强通过性，但具有以下缺点：(1)操作系统的两个操纵杆连接双联泵的机械结构过长且不完全一致，导致直线性能较差。(2)丘陵山区地形坡度大，田地不平整，驾驶员仍然会因路面不平、机车抖动导致对操纵杆的推力不稳、不足，影响拖拉机的正常作业。(3)驾驶台距离发动机较近，驾驶员会因发动机的噪音和震动造成疲劳驾驶，增加侧翻风险及其它驾驶事故的几率。为解决上述问题，本文采用远程遥控设备应用于小型履带式拖拉机上，改变其原有的操纵系统，增强驾驶性能，降低驾驶员劳动强度的同时也降低了驾驶事故发生率。2.2遥控系统硬件设计由上述控制系统导图中可以看出，驱动控制单元包括了点火启动控制和行驶转向
10控制。点火启动控制包括了信号发射机、信号接收机、单片机、继电器等元器件，行驶转向控制包括了遥控器、信号接收机、舵机等元器件。笔者通过上述元器件对整个小型全体液压底盘的液压系统、电路系统进行了改装，其中的电气元器件电路连接图如下图2-3所示。图2-3驱动控制单元电路图Fig.2-3Drivecontrolunitcircuitdiagram2.2.1发射机和接收机的选择(1)发射机的选择本文中将WET07遥控器用于农业领域，用来控制一台小型全液压底盘履带式拖拉机，其超强的抗干扰能力能在西南丘陵山地地区中发挥强大的作用，用遥控器驾驶的过程中不受地形变化以及农田周围复杂环境带来的影响。与此同时，其简单灵敏的操作性可以实现大众化普及，达到农业推广需求。遥控器主要参数如下表2-1所示，由表可知，遥控器工作电流≤190mA，工作电压为3.7V-6V，选择4节5号电池即可作为电源。
【参考文献】：
期刊论文
[1]《中国农业机械化年鉴》[J]. 中国农机化学报. 2017(10)
[2]中国农业机械化现状与发展模式研究[J]. 白学峰,鲁植雄,常江雪,戚锁红,刘奕贯. 农机化研究. 2017(10)
[3]山地履带拖拉机纵向坡地越障性能仿真分析及试验验证[J]. 白钰,潘冠廷,刘志杰,于龙飞,杨福增. 安徽农业大学学报. 2017(03)
[4]现代农业机械化新技术探索[J]. 尤喜军. 农业与技术. 2017(08)
[5]山地丘陵地区农业机械化推广工作的再探讨[J]. 潘金水. 农业开发与装备. 2017(02)
[6]离心力影响条件下的履带车滑移转向性能分析[J]. 董超,成凯,高学亮,郗元,邓兆印. 振动.测试与诊断. 2017(01)
[7]集材机可更换三角形履带转向动力学仿真分析[J]. 葛晓雯,侯捷建,王立海. 系统仿真学报. 2017(02)
[8]集中载荷作用下的履带车辆稳态转向分析与试验[J]. 王红岩,陈冰,芮强,郭静,史力晨. 兵工学报. 2016(12)
[9]履带喷雾车软路面越障性能分析[J]. 沈仙法,王海巧. 机械设计与制造. 2016(05)
[10]履带车辆稳态转向性能分析与试验[J]. 李军魁,王红岩,芮强. 机械工程师. 2016(01)
博士论文
[1]中国农业机械化服务与粮食生产[D]. 杨进.浙江大学 2015
硕士论文
[1]滑移装载机行走系统功率特性研究[D]. 刘勃良.吉林大学 2015
[2]微小型球形飞行器的研究与设计[D]. 肖大华.北京理工大学 2015
[3]履带联收机原地转向性能的试验研究与功率分析[D]. 罗恩志.东北农业大学 2013
[4]小型地面无人移动平台控制系统的设计与实现[D]. 蔡亚东.南京理工大学 2012
[5]林用履带机器人虚拟样机研究[D]. 赵青.中南林业科技大学 2009
[6]履带式移动机器人虚拟样机与动力学分析[D]. 王涛.南京理工大学 2007
[7]智能移动机器人控制系统开发与研究[D]. 白博.西安电子科技大学 2007
本文编号：3366429
【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
履带转向数学模型
9图2-2样机总体结构图Fig.2-2Prototypeoverallstructure1.操作系统2.发动机3.分动箱4.双联泵6.底盘支架7.驱动系统8.履带1.Operatingsystem2.Engine3.Transfercase4.Doublepump6.Chassisbracket7.DriveSystem8.Track本团队设计的履带拖拉机具有外形尺寸孝结构紧凑、质量轻等特点，能够小半径转向，尽管在山地小田块具有较强通过性，但具有以下缺点：(1)操作系统的两个操纵杆连接双联泵的机械结构过长且不完全一致，导致直线性能较差。(2)丘陵山区地形坡度大，田地不平整，驾驶员仍然会因路面不平、机车抖动导致对操纵杆的推力不稳、不足，影响拖拉机的正常作业。(3)驾驶台距离发动机较近，驾驶员会因发动机的噪音和震动造成疲劳驾驶，增加侧翻风险及其它驾驶事故的几率。为解决上述问题，本文采用远程遥控设备应用于小型履带式拖拉机上，改变其原有的操纵系统，增强驾驶性能，降低驾驶员劳动强度的同时也降低了驾驶事故发生率。2.2遥控系统硬件设计由上述控制系统导图中可以看出，驱动控制单元包括了点火启动控制和行驶转向
10控制。点火启动控制包括了信号发射机、信号接收机、单片机、继电器等元器件，行驶转向控制包括了遥控器、信号接收机、舵机等元器件。笔者通过上述元器件对整个小型全体液压底盘的液压系统、电路系统进行了改装，其中的电气元器件电路连接图如下图2-3所示。图2-3驱动控制单元电路图Fig.2-3Drivecontrolunitcircuitdiagram2.2.1发射机和接收机的选择(1)发射机的选择本文中将WET07遥控器用于农业领域，用来控制一台小型全液压底盘履带式拖拉机，其超强的抗干扰能力能在西南丘陵山地地区中发挥强大的作用，用遥控器驾驶的过程中不受地形变化以及农田周围复杂环境带来的影响。与此同时，其简单灵敏的操作性可以实现大众化普及，达到农业推广需求。遥控器主要参数如下表2-1所示，由表可知，遥控器工作电流≤190mA，工作电压为3.7V-6V，选择4节5号电池即可作为电源。
【参考文献】：
期刊论文
[1]《中国农业机械化年鉴》[J]. 中国农机化学报. 2017(10)
[2]中国农业机械化现状与发展模式研究[J]. 白学峰,鲁植雄,常江雪,戚锁红,刘奕贯. 农机化研究. 2017(10)
[3]山地履带拖拉机纵向坡地越障性能仿真分析及试验验证[J]. 白钰,潘冠廷,刘志杰,于龙飞,杨福增. 安徽农业大学学报. 2017(03)
[4]现代农业机械化新技术探索[J]. 尤喜军. 农业与技术. 2017(08)
[5]山地丘陵地区农业机械化推广工作的再探讨[J]. 潘金水. 农业开发与装备. 2017(02)
[6]离心力影响条件下的履带车滑移转向性能分析[J]. 董超,成凯,高学亮,郗元,邓兆印. 振动.测试与诊断. 2017(01)
[7]集材机可更换三角形履带转向动力学仿真分析[J]. 葛晓雯,侯捷建,王立海. 系统仿真学报. 2017(02)
[8]集中载荷作用下的履带车辆稳态转向分析与试验[J]. 王红岩,陈冰,芮强,郭静,史力晨. 兵工学报. 2016(12)
[9]履带喷雾车软路面越障性能分析[J]. 沈仙法,王海巧. 机械设计与制造. 2016(05)
[10]履带车辆稳态转向性能分析与试验[J]. 李军魁,王红岩,芮强. 机械工程师. 2016(01)
博士论文
[1]中国农业机械化服务与粮食生产[D]. 杨进.浙江大学 2015
硕士论文
[1]滑移装载机行走系统功率特性研究[D]. 刘勃良.吉林大学 2015
[2]微小型球形飞行器的研究与设计[D]. 肖大华.北京理工大学 2015
[3]履带联收机原地转向性能的试验研究与功率分析[D]. 罗恩志.东北农业大学 2013
[4]小型地面无人移动平台控制系统的设计与实现[D]. 蔡亚东.南京理工大学 2012
[5]林用履带机器人虚拟样机研究[D]. 赵青.中南林业科技大学 2009
[6]履带式移动机器人虚拟样机与动力学分析[D]. 王涛.南京理工大学 2007
[7]智能移动机器人控制系统开发与研究[D]. 白博.西安电子科技大学 2007
本文编号：3366429
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