高地隙自走式喷药机液压系统设计与研究

发布时间：2020-10-20 08:10

　　 随着现代农业技术的高速发展,现代植保机械正朝着高效、智能、多功能等方面发展,广泛地采用液压技术来满足不同作业需求。由此,本文开展了对南方水田喷药机液压系统的设计与研究。通过广泛阅读液压、植保机械等相关文献、书籍,深入了解液压系统在农用机械上的应用技术以及可优化领域与不足。结合本文中喷药机的机械结构特点,确定了研究内容,并取得一定成果。以高地隙自走式喷药机为研究对象,考虑行走液压系统技术特点;运用AutoCAD软件设计了其原理图与管道布置图,并结合行走系统的运动学与动力学分析完成了行走泵与行走马达选型计算;同时分析了行走系统的控制方式与特点。结合喷药机作业需求,确定了多种转向模式,并基于阿克曼原理与转向系统力学特性进行了运动学与动力学分析;同时设计了喷药机转向液压系统,并对转向系统程序控制、转向角度控制进行了分析研究。基于喷药机机械结构、阀控系统的特点,设计了轮距轴距调整及车架升降系统方案并完成了主要元件选型计算;同时建立了阀控缸系统数学模型,并应用AMESim对阀控缸系统进行了仿真建模,分析了比例控制阀的控制电流与液压缸的位移变化关系。基于液压同步系统的特点,分析喷药机行走不同步的原因;设计了行走系统的同步方案;建立行走系统数学模型与仿真模型,并应用AMESim对无分流阀与有分流阀的行走系统进行了仿真分析,验证有分流阀同步方案的可行性,从而解决了行走系统的同步性问题。对喷药机进行试验研究,并结合整机液压系统原理与机械结构;设计了行走系统与转向系统试验方案;最后进行整机试验。结果表明:行走系统同步精度控制在4%以内,试验结果与仿真数据基本吻合;行走与转向马达最大实际扭矩分别达到1711N·m,与180N·m;验证了液压系统的动力性能。
【学位单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S49
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 液压技术发展现状
        1.2.1 国外液压技术的发展
        1.2.2 国内液压技术的发展
    1.3 高地隙喷药机液压技术应用的趋势
    1.4 研究内容
    1.5 本章小结
第2章 高地隙喷药机行走液压系统设计及控制分析
    2.1 行走液压系统技术
        2.1.1 静液压传动技术
        2.1.2 闭式液压系统技术
        2.1.3 马达并联控制技术
    2.2 行走系统运动学与动力学分析
        2.2.1 运动学分析
        2.2.2 动力学分析
    2.3 行走液压系统设计
        2.3.1 行走液压系统的组成
        2.3.2 行走液压系统工作原理
        2.3.3 行走液压系统管路
        2.3.4 行走马达与泵的选型
    2.4 行走液压系统控制分析
        2.4.1 闭式系统控制
        2.4.2 容积调速控制
        2.4.3 行走变量泵控制分析
        2.4.4 行走变量马达控制分析
    2.5 本章小结
第3章 高地隙喷药机转向液压系统设计及控制分析
    3.1 转向方式分析
    3.2 转向系统运动学与力学特性分析
        3.2.1 转向方式运动学分析
        3.2.2 转向力学特性分析
    3.3 转向液压系统设计
        3.3.1 转向液压系统的组成
        3.3.2 转向液压系统工作原理
        3.3.3 转向液压系统管路
        3.3.4 转向马达的选型
    3.4 转向液压系统控制分析
        3.4.1 转向控制方案
        3.4.2 转向角度的控制
        3.4.3 转向模式的控制
    3.5 本章小结
第4章 高地隙喷药机轮距轴距调整及车架升降液压系统设计及控制分析
    4.1 阀控系统
        4.1.1 液压缸
        4.1.2 多路阀
    4.2 阀控缸数学模型
    4.3 轮距轴距调整及车架升降液压系统设计
        4.3.1 轮距轴距调整及车架升降液压系统的组成
        4.3.2 轮距轴距调整及车架升降液压系统工作原理
        4.3.3 轮距轴距调整及车架升降液压系统管路
        4.3.4 液压缸参数计算与选型
    4.4 轮距轴距调整及车架升降液压系统控制分析
        4.4.1 车架升降动作控制
        4.4.2 多路阀动作控制
    4.5 阀控缸系统仿真分析
        4.5.1 阀控缸仿真模型
        4.5.2 模型参数设置
        4.5.3 仿真结果分析
    4.6 本章小结
第5章 高地隙喷药机行走液压同步控制系统理论研究
    5.1 液压同步系统
        5.1.1 几种液压同步系统
        5.1.2 液压同步回路
    5.2 喷药机行走液压系统同步性分析
        5.2.1 喷药机行走不同步的原因
        5.2.2 行走同步控制方案
        5.2.3 行走同步系统模型
        5.2.4 行走同步系统仿真分析
    5.3 本章小结
第6章 整机液压系统的试验研究
    6.1 喷药机整机概述
        6.1.1 喷药机整机结构
        6.1.2 整机液压系统原理图
    6.2 整机硬件结构
        6.2.1 硬件系统组成
        6.2.2 硬件系统安装
    6.3 行走与转向液压系统试验分析
        6.3.1 喷药机试验内容及目的
        6.3.2 试验场地与设备
        6.3.3 试验测点布置
        6.3.4 试验过程与结果分析
    6.4 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 研究结论
    7.2 后续研究展望
参考文献
致谢
作者简介

【参考文献】

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本文编号：2848435