果园单人操控与自动防翻型升降管理机研发
发布时间：2021-02-15 01:38
我国果园规格多样,种植规模偏小,以分户种植为主,空中作业劳动量大,传统空中作业形式效率低、安全性差。现有空中作业辅助装备,体积偏大、成本高,且在丘陵果园的适用性较差,因此进行适用于丘陵果园的升降管理机的研发具有很大的意义。本文针对果园升降管理机装备的不足,设计了电动扩展工作台式升降管理机和主要针对丘陵果园的小型自动防翻式移动升降管理机,为各类果园的空中作业提供了装备支撑。主要研究工作包括以下几个方面:（1）对多类果园规格参数调研的基础上,设计了电动扩展工作台式升降管理机,通过双侧两次扩展,工作台面积最大可达1.7m2,增大空中作业范围,实现在果园行间双侧作业而不需要频繁移动。针对行间郁闭的丘陵果园,主要设计了小型自动防翻式升降管理机,进行了基于人机工程学的升降机构参数计算和小型化底盘参数设计,对升降管理机各模块进行设计和优化,设计了便捷上下通道解决人员和物料上下不便的问题,并设计丁字活撑脚结构大大减小侧板释放时与地面形成的坡度,使人员和物料上下工作台更加便捷。（2）设计了果园升降管理机单人便捷的工作台上集成操控系统,使单人能够便捷完成上下工作台、侧板收放、驾驶行进...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 果园升降平台研究现状
1.2.2 丘陵果园机械作业的安全保护研究现状
1.2.3 动态防侧翻技术研究现状
1.2.4 小结
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 面向不同果园的多规格升降管理机设计
2.1 果园参数测量
2.1.1 果园参数统计
2.1.2 果园种植模式分析
2.2 电动扩展工作台式升降管理机设计
2.2.1 整体方案
2.2.2 电动扩展式升降管理机关键部件方案设计
2.3 小型自动防翻式升降管理机整体方案
2.3.1 设计要求
2.3.2 设计方案
2.4 小型自动防翻式升降管理机理论参数设计
2.4.1 基于人机工程学的果园作业升降范围分析
2.4.2 防侧翻的底盘小型化关键参数设计
2.4.3 便捷上下通道关键参数设计
2.5 小型自动防翻式升降管理机各部件方案设计与优化
2.5.1 行走底盘方案设计
2.5.2 升降机构方案设计
2.5.3 便捷上下通道方案设计与优化
2.6 样机加工
2.7 本章小结
第三章 集成操控与自动安全防护系统设计
3.1 单人集成操控系统设计
3.1.1 集成操控实现方法
3.1.2 单人集成操控关键器件选型
3.1.3 单人操控电路设计
3.1.4 误操作自动安全保护
3.2 动态多工况的自动防翻保护系统
3.2.1 动态多工况自动防翻保护方法的提出
3.2.2 基于多点力反馈的动态多工况自动防翻系统设计
3.2.3 自动防翻系统元器件选型
3.2.4 自动防翻系统控制电路设计
3.3 本章小结
第四章 防翻控制评价指标的数学关系模型分析
4.1 载荷转移率分析
4.2 底盘静止力传感器信号变化规律试验
4.2.1 试验对象与材料
4.2.2 力传感器标定与信号读取方法
4.2.3 坡度与力传感器信号变化规律试验
4.2.4 人在工作台活动与力传感器信号变化规律试验
4.2.5 升降高度与力传感器信号变化规律试验
4.2.6 人在不同升降高度工作台活动与力传感器信号变化规律试验
4.3 底盘运动力传感器信号变化规律试验
4.3.1 不同地面行进与力传感器信号变化规律试验
4.3.2 速度与力传感器信号变化规律试验
4.4 非标准载荷转移率影响因素分析
4.4.1 底盘静止时非标准载荷转移率影响因素分析
4.4.2 底盘运动时非标准载荷转移率影响因素分析
4.5 自动防翻控制流程设计
4.5.1 阈值设定
4.5.2 防翻控制流程
4.6 本章小结
第五章 样机性能试验
5.1 样机行驶与作业性能试验
5.1.1 最大行进速度
5.1.2 升降与侧板收放速度
5.2 自动安全防护性能试验
5.2.1 误操作自动安全防护性能验证
5.2.2 坡度变化自动防翻性能验证
5.2.3 坡度一定升降高度变化自动防翻性能验证
5.3 果园作业性能试验
5.3.1 试验目的
5.3.2 试验结果与分析
5.3.3 试验发现的问题
5.4 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
攻读硕士学位期间取得的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]果园作业平台的研究现状及发展趋势[J]. 王永振,樊桂菊,张昊. 中国果树. 2018(01)
[2]履带自走式水果采摘作业平台的设计与试验[J]. 席远军,高旭宏,刘洪峰,王春吉,高鹏. 中国农机化学报. 2017(11)
[3]果园管理机的倾翻预警控制系统设计与试验[J]. 王永振,仉利,樊桂菊,张昊. 中国农机化学报. 2017(09)
[4]果园升降平台调平机构建模与仿真[J]. 杨径,陆华忠,李君,曾细强. 农机化研究. 2018(05)
[5]车辆侧翻动态预警控制系统[J]. 潘兵,梅寒. 汽车实用技术. 2017(15)
[6]牵引式果园采摘作业平台果实输送系统的研究设计[J]. 杨贞,王亚龙,韩冰,靳红玲,陈军. 中国农机化学报. 2017(07)
[7]基于TTR和LTR的轻型客车侧翻预警及仿真[J]. 肖葵,余卓平,熊璐. 汽车技术. 2017(06)
[8]我国果园机械化生产现状与发展策略[J]. 赵映,肖宏儒,梅松,宋志禹,丁文芹,金月,韩余,夏先飞,杨光. 中国农业大学学报. 2017(06)
[9]果园升降作业平台自动调平控制系统设计[J]. 姜新宇,唐娟. 现代农村科技. 2017(04)
[10]基于GPRS的果园管理机安全智能预警系统[J]. 王永振,宋月鹏,仉利,樊桂菊,梁昭. 中国农机化学报. 2017(02)
博士论文
[1]橡胶履带式喷雾机行走装置的设计及性能研究[D]. 吉理想.南京林业大学 2013
硕士论文
[1]牵引式果园采摘作业平台设计与研究[D]. 王亚龙.西北农林科技大学 2017
[2]果园多功能履带式作业平台设计与研究[D]. 李磊.西北农林科技大学 2016
[3]电动履带式多功能果园举升平台的设计[D]. 张花哲.华南农业大学 2016
[4]果园多功能轮式作业平台设计与优化[D]. 程健.西北农林科技大学 2016
[5]山地履带拖拉机坡地转向动态稳定性理论研究[D]. 潘冠廷.西北农林科技大学 2015
[6]履带式果园作业平台控制系统设计及优化[D]. 石家庆.西北农林科技大学 2015
[7]基于联合仿真的重型汽车防侧翻控制研究[D]. 陈江波.石家庄铁道大学 2015
[8]果园升降作业平台调平装置的设计与研究[D]. 王小龙.湖南农业大学 2014
[9]山地拖拉机车身自动调平控制系统的设计与试验[D]. 王涛.西北农林科技大学 2014
[10]柑橘园升降作业平台的设计与试验研究[D]. 刘大为.湖南农业大学 2013
本文编号：3034196
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 果园升降平台研究现状
1.2.2 丘陵果园机械作业的安全保护研究现状
1.2.3 动态防侧翻技术研究现状
1.2.4 小结
1.3 研究内容与技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 面向不同果园的多规格升降管理机设计
2.1 果园参数测量
2.1.1 果园参数统计
2.1.2 果园种植模式分析
2.2 电动扩展工作台式升降管理机设计
2.2.1 整体方案
2.2.2 电动扩展式升降管理机关键部件方案设计
2.3 小型自动防翻式升降管理机整体方案
2.3.1 设计要求
2.3.2 设计方案
2.4 小型自动防翻式升降管理机理论参数设计
2.4.1 基于人机工程学的果园作业升降范围分析
2.4.2 防侧翻的底盘小型化关键参数设计
2.4.3 便捷上下通道关键参数设计
2.5 小型自动防翻式升降管理机各部件方案设计与优化
2.5.1 行走底盘方案设计
2.5.2 升降机构方案设计
2.5.3 便捷上下通道方案设计与优化
2.6 样机加工
2.7 本章小结
第三章 集成操控与自动安全防护系统设计
3.1 单人集成操控系统设计
3.1.1 集成操控实现方法
3.1.2 单人集成操控关键器件选型
3.1.3 单人操控电路设计
3.1.4 误操作自动安全保护
3.2 动态多工况的自动防翻保护系统
3.2.1 动态多工况自动防翻保护方法的提出
3.2.2 基于多点力反馈的动态多工况自动防翻系统设计
3.2.3 自动防翻系统元器件选型
3.2.4 自动防翻系统控制电路设计
3.3 本章小结
第四章 防翻控制评价指标的数学关系模型分析
4.1 载荷转移率分析
4.2 底盘静止力传感器信号变化规律试验
4.2.1 试验对象与材料
4.2.2 力传感器标定与信号读取方法
4.2.3 坡度与力传感器信号变化规律试验
4.2.4 人在工作台活动与力传感器信号变化规律试验
4.2.5 升降高度与力传感器信号变化规律试验
4.2.6 人在不同升降高度工作台活动与力传感器信号变化规律试验
4.3 底盘运动力传感器信号变化规律试验
4.3.1 不同地面行进与力传感器信号变化规律试验
4.3.2 速度与力传感器信号变化规律试验
4.4 非标准载荷转移率影响因素分析
4.4.1 底盘静止时非标准载荷转移率影响因素分析
4.4.2 底盘运动时非标准载荷转移率影响因素分析
4.5 自动防翻控制流程设计
4.5.1 阈值设定
4.5.2 防翻控制流程
4.6 本章小结
第五章 样机性能试验
5.1 样机行驶与作业性能试验
5.1.1 最大行进速度
5.1.2 升降与侧板收放速度
5.2 自动安全防护性能试验
5.2.1 误操作自动安全防护性能验证
5.2.2 坡度变化自动防翻性能验证
5.2.3 坡度一定升降高度变化自动防翻性能验证
5.3 果园作业性能试验
5.3.1 试验目的
5.3.2 试验结果与分析
5.3.3 试验发现的问题
5.4 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
攻读硕士学位期间取得的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]果园作业平台的研究现状及发展趋势[J]. 王永振,樊桂菊,张昊. 中国果树. 2018(01)
[2]履带自走式水果采摘作业平台的设计与试验[J]. 席远军,高旭宏,刘洪峰,王春吉,高鹏. 中国农机化学报. 2017(11)
[3]果园管理机的倾翻预警控制系统设计与试验[J]. 王永振,仉利,樊桂菊,张昊. 中国农机化学报. 2017(09)
[4]果园升降平台调平机构建模与仿真[J]. 杨径,陆华忠,李君,曾细强. 农机化研究. 2018(05)
[5]车辆侧翻动态预警控制系统[J]. 潘兵,梅寒. 汽车实用技术. 2017(15)
[6]牵引式果园采摘作业平台果实输送系统的研究设计[J]. 杨贞,王亚龙,韩冰,靳红玲,陈军. 中国农机化学报. 2017(07)
[7]基于TTR和LTR的轻型客车侧翻预警及仿真[J]. 肖葵,余卓平,熊璐. 汽车技术. 2017(06)
[8]我国果园机械化生产现状与发展策略[J]. 赵映,肖宏儒,梅松,宋志禹,丁文芹,金月,韩余,夏先飞,杨光. 中国农业大学学报. 2017(06)
[9]果园升降作业平台自动调平控制系统设计[J]. 姜新宇,唐娟. 现代农村科技. 2017(04)
[10]基于GPRS的果园管理机安全智能预警系统[J]. 王永振,宋月鹏,仉利,樊桂菊,梁昭. 中国农机化学报. 2017(02)
博士论文
[1]橡胶履带式喷雾机行走装置的设计及性能研究[D]. 吉理想.南京林业大学 2013
硕士论文
[1]牵引式果园采摘作业平台设计与研究[D]. 王亚龙.西北农林科技大学 2017
[2]果园多功能履带式作业平台设计与研究[D]. 李磊.西北农林科技大学 2016
[3]电动履带式多功能果园举升平台的设计[D]. 张花哲.华南农业大学 2016
[4]果园多功能轮式作业平台设计与优化[D]. 程健.西北农林科技大学 2016
[5]山地履带拖拉机坡地转向动态稳定性理论研究[D]. 潘冠廷.西北农林科技大学 2015
[6]履带式果园作业平台控制系统设计及优化[D]. 石家庆.西北农林科技大学 2015
[7]基于联合仿真的重型汽车防侧翻控制研究[D]. 陈江波.石家庄铁道大学 2015
[8]果园升降作业平台调平装置的设计与研究[D]. 王小龙.湖南农业大学 2014
[9]山地拖拉机车身自动调平控制系统的设计与试验[D]. 王涛.西北农林科技大学 2014
[10]柑橘园升降作业平台的设计与试验研究[D]. 刘大为.湖南农业大学 2013
本文编号：3034196
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