红枣收获机分时四轮转向系统的研究

发布时间：2020-10-31 04:44

　　 截止2015年,新疆红枣种植面积占全国种植面积的三分之一以上,新疆红枣种植主要分布在新疆的南疆地区。目前,红枣的收获主要依靠人工,机械化采收是发展的必然趋势。针对前期研制的自走式矮化密植红枣收获机转弯半径较大的问题,本文提出了红枣收获机分时四轮转向系统的研究,以实现收获机在采收作业时两轮转向、田间掉头换行作业时四轮转向。通过对红枣收获机总体结构和工作原理的分析,结合阿克曼原理、全液压转向原理和分时控制原理,研究了通过两组梯形机构,并利用液压系统控制横拉杆上液压油缸的方式,实现两种转向模式切换的分时四轮转向系统。确定了由转向梯形机构单元、液压系统单元和分时控制单元三部分组成得分时四轮转向系统的总体方案。分别设计了两轮转向模式和四轮转向模式下的梯形机构,确定两轮转向梯形机构梯形臂长、梯形底角分别为158.95mm、65.43o,四轮转向梯形机构的梯形臂长、梯形底角分别为241.02mm、60.00o;获得两轮转向下的最小转弯半径为7455mm,四轮转向下的最小转弯半径为4303mm。设计了负荷传感型分时四轮转向液压系统图,包括转向驱动子系统和两种模式的切换子系统。计算并确定了最大转向阻力矩及负载,结合梯形机构的结构参数,选择驱动油缸型号为HSGK100-70×300E,转向器型号为BZZ5-E1000,液压泵型号为CBF-E50;根据梯形机构横拉杆的运动位置及液压系统工作压力,选择伸缩油缸型号为CDL1M00(AL-φ32×300)。利用单片机作为处理器,将单片机的P1.0、P1.1和P1.7作为控制信号输入口,分别对应于两轮转向切换按钮、四轮转向切换按钮和光电传感器(E18-D80NK)信号输出口;将P0的I/O口作为输出口,分别连接于转向液压系统中的六个电磁阀。通过可编程序控制的方式,实现输入信号对输出信号的控制。
【学位单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S225.93
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的目的及意义
    1.2 减小机车转弯半径技术研究现状
        1.2.1 减小转向轮直径的研究现状
        1.2.2 四轮转向技术的研究现状
    1.3 研究目标及内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
    1.4 研究方法及技术路线
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技术路线
第二章 分时四轮转向系统的方案设计
    2.1 分时四轮转向系统的设计要求
    2.2 分时四轮转向系统的总体结构与工作原理
    2.3 本章小结
第三章 分时四轮转向系统梯形机构的设计
    3.1 分时四轮转向系统梯形机构的方案设计
        3.1.1 分时四轮转向系统梯形机构的设计要求
        3.1.2 分时四轮转向系统梯形机构的总体结构
        3.1.3 分时四轮转向系统梯形机构的工作原理
    3.2 两轮转向梯形机构的设计
        3.2.1 两轮转向梯形机构数模的建立
        3.2.2 转向梯形机构的设计
    3.3 四轮转向梯形机构的设计
    3.4 本章小结
第四章 分时四轮转向液压系统的设计
    4.1 分时四轮转向液压系统的方案设计
        4.1.1 分时四轮转向液压系统的设计要求
        4.1.2 分时四轮转向液压系统图
        4.1.3 分时四轮转向液压系统的工作原理
    4.2 转向液压系统元件的选型
        4.2.1 转向液压系统压力的确定
        4.2.2 驱动油缸的选型
        4.2.3 转向器的选型
        4.2.4 液压泵的选择
        4.2.5 伸缩油缸的选型
    4.3 本章小结
第五章 分时四轮转向系统控制单元的设计
    5.1 分时四轮转向系统控制单元的方案设计
        5.1.1 分时四轮转向系统控制单元的设计要求
        5.1.2 分时四轮转向系统控制单元的总体结构
        5.1.3 分时四轮转向系统控制单元的控制流程
    5.2 控制单元的硬件设计
        5.2.1 处理器的选择
        5.2.2 硬件电路
    5.3 控制单元的程序设计
    5.4 控制单元的程序调试与验证
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
附录
附件

【参考文献】

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本文编号：2863464