谷物收获机动态调平技术研究

发布时间：2020-04-13 21:04

【摘要】：随着十九大以来国家对农业的重视程度越来越高,农业机械化水平的提升是必须要解决的问题,我国谷物种植的区域辽阔,分布在全国各个地区,种植在山地、丘陵等地区的面积较大,因此导致收获机的工作环境较为恶劣,一旦车体发生质心偏移就容易导致侧倾的现象发生,严重威胁到驾驶员的人身安全及粮食的收获效率,因此对收获机动态调平的研究,具有重要的理论价值与实际意义。研究收获机的工作过程,确定采用油气悬架缸作为调平的主要执行元件,根据收获机的整体布局,对缸体的连接方式进行设计,在收获机满载受载为14吨的工况下,对车体底盘进行结构设计,运用ANSYS Workbench软件对底盘进行应力及变形分析,在应力集中的位置进行加强处理。研究独立式和连通式两种油气悬架调平系统,结合实际情况来设计同步调平系统,通过在AMESim软件中搭建了液压系统仿真模型,对影响调平时间的主要因素:泄油系数、缸体载荷进行了分析,确定缸体受载是影响调平时间的主要因素,根据缸体实际载荷分布,在平衡和非平衡两种工况下进行仿真验证,推导出同步调平时缸体载荷与节流阀开度之间的关系式。针对收获机变质量变质心变运行参数的特点,引入脱粒滚筒、发动机转子各自转动的角加速度,割台俯仰角度等参量,研究变质量、变质心、变运行参数与油气悬架缸动态载荷的耦合关系,通过运动解耦运算建立了车体动态载荷平衡方程组,通过对1/4车体调平系统进行模型分析,建立3个自由度的两弹簧-阻尼-质量元件1/4车体调平系统动力学模型,建立动力学系统模型来确定调平控制算法。针对调平流程进行软件设计,包括数字量和模拟量传感器采集关键参数的I/O端子分配,开发显示器,设计悬架位置标定、调平参数采集及显示、倾角校零及液压执行元件控制等人机交互界面。最后完成传感器各组成部分的制作与实验平台的搭建,根据控制策略以及调平的方法设计了控制平台,利用角度传感器和双倾角传感器作为整体系统的反馈装置,验证了同步调平液压系统的可行性。
【图文】：

济南大学硕士学位论文际应用价值。 国内外发展动态1 谷物收获机调平研究现状国外收获机调平技术最早出现在十九世纪，随着不断深入、精准的研究，目前国外获机在调平结构设计方面已经形成了一套完整的技术体系，，已经逐步向收获机的整能化、降低调平响应时间等方面研究，实现收获机及大型工程车辆的整体性能和抗性能[12]，车体侧倾图如图 1.1 所示。

(a) (b)图 1.1 车体倾斜实物图调平方面，纽荷兰 CSX7070 小麦联合收获机相对基础上实现喂入量的提升，同时能够在倾斜坡度为测车体的水平度组成闭环控制系统，来控制各个支，使车体在斜坡上的前进、后退能够平稳运行。车
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S225.3

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本文编号：2626441