高地隙自走式平台四轮转向系统的研究和设计
发布时间：2021-04-29 06:22
高地隙自走式平台的研发,可解决我国如玉米、黄烟、棉花、枸杞等优势高秆作物中后期作物管理困难的问题。对于高地隙自走式平台而言,采用四轮转向技术增加平台机动灵活性能,可显著改善高地隙平台的机械性能,包括田间作业速度及作物产量;也能够提高喷药均匀性能,为作物质量提供了保障。本文采用液压与气压技术、机械设计、液压系统仿真技术等方法,在转向理论分析基础上,设计了一套适用于高地隙自走式平台的四轮转向液压系统。主要内容与结论如下:（1）为了合理选择高地隙平台四轮转向系统的转向类型,分别对现有农业机械常见的四种转向方式（全轮偏转转向、蟹行偏转转向、前轮偏转转向、铰接偏转转向）进行了基于阿克曼转向原理的运动学分析,并得到了各转向方式各转向轮偏转角之间的关系,并基于此得到了转弯半径公式。利用此公式与其他农业机械采用的前轮偏转转向方式相比,全轮偏转转向方式能使转弯半径平均减少39.32%。（2）所设计的四轮转向系统必须能够完成全轮偏转转向、蟹行偏转转向、前轮偏转转向,以达到高地隙自走式平台所面对的不同作业环境及易于操作的目的。从三种不同设计方案中最终设计了一套适用于农业机械要求的能够实现上述三种转向方式的四...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 转向系统技术研究发展现状
1.2.1 农业机械车辆转向技术的要求
1.2.2 转向技术的发展现状
1.2.3 国外高地隙自走式平台转向技术研究现状
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 四轮转向系统的阿克曼转向原理分析
2.1 转向方式
2.2 各转向方式的运动学分析
2.2.1 前轮偏转转向
2.2.2 全轮偏转转向
2.2.3 蟹行偏转转向
2.2.4 铰接偏转转向
2.3 转弯半径的分析
2.4 本章小结
第三章 转向液压系统设计
3.1 四轮转向系统传动方式选择
3.1.1 整机功能结构
3.1.2 高地隙自走式平台四轮转向系统方案一
3.1.3 高地隙自走式平台四轮转向系统方案二
3.1.4 高地隙自走式平台四轮转向系统方案三
3.2 四轮转向液压系统的设计
3.3 四轮转向液压系统的各液压元件计算选型
3.3.1 确定四轮转向液压系统的设计压力
3.3.2 最大转向阻力矩及转向负载的计算
3.3.3 转向液压油缸的计算选型
3.3.4 全液压转向器的计算选型
3.3.5 转向液压泵及原动机的选择
3.4 本章小结
第四章 基于AMESim的转向系统模型的建立和仿真
4.1 液压系统仿真软件AMESim建模方法
4.1.1 草图模式
4.1.2 子模型模式
4.1.3 参数模式
4.1.4 仿真模式
4.2 双向闭锁阀模型
4.2.1 双向闭锁阀工作原理
4.2.2 液控单向阀仿真模型
4.2.3 双向闭锁阀仿真模型建立及仿真分析
4.3 转向液压油缸的位置控制模型
4.4 优先阀原理及AMESim建模仿真
4.4.1 优先阀工作原理
4.4.2 优先阀AMESim模型建立及仿真
4.5 全液压转向器工作原理及AMESim建模仿真
4.5.1 全液压转向器工作原理
4.5.2 全液压转向器模型建立及仿真
4.6 转向液压系统模型建立和仿真
4.7 本章小结
第五章 转向系统性能指标的试验研究和理论分析
5.1 转弯半径的测量
5.2 末端田间转向实验
5.3 横向路径调整实验
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文工作总结
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于AMESim的液压缸位置控制系统的建模与仿真[J]. 徐保强,吴勇,王颖,战立鹏. 煤矿机械. 2015(12)
[2]农药市场平稳运行,产品价格稳中有升[J]. 王灿. 中国农药. 2015(09)
[3]交叉变轮距底盘机械式可变特性转向系统研究[J]. 孟广耀,黄居鑫,孟昭渝溪. 机械设计与制造. 2015(07)
[4]全液压转向系统的原理及其设计[J]. 张长伟,郁录平,薛雪,李鹏波. 机械研究与应用. 2015(03)
[5]基于ADAMS和AMESim机液联合仿真的电动轮矿用车转向机构动力学研究[J]. 姜立标,程铖,何华,刘坚雄. 机床与液压. 2015(03)
[6]四轮转向技术在牵引汽车中的应用[J]. 党涛. 汽车实用技术. 2014(11)
[7]配电线路故障指示器测试仪的设计[J]. 李克文,张大立,高立克,赖永平,黄向明. 广东电力. 2013(08)
[8]喷杆喷雾机研究现状及发展趋势[J]. 贾卫东,张磊江,燕明德,薛新宇. 中国农机化学报. 2013(04)
[9]工程机械车辆的转向形式及其特点[J]. 杨学峰,蔡志刚,方明,王瑞刚. 建筑机械. 2013(13)
[10]基于阿克曼转向原理的四轮转向机构设计[J]. 曾锦锋,陈晨,杨蒙爱. 轻工机械. 2013(03)
博士论文
[1]多自由度两轮自平衡机器人技术研究[D]. 戴福全.北京理工大学 2015
[2]柔性桁架式喷杆系统设计及动态仿真研究[D]. 陈达.中国农业机械化科学研究院 2011
硕士论文
[1]折腰转向方向盘拖拉机转向液压缸布置点优化[D]. 郭平.燕山大学 2015
[2]铰接式车辆转向稳定性特性分析[D]. 张涛.太原科技大学 2014
[3]电动平衡重式叉车转向机构设计研究[D]. 李杰.广西大学 2013
[4]基于AMESim喷杆喷雾机液压系统的设计[D]. 张习龙.山东农业大学 2013
[5]电动轮矿用自卸车转向系统仿真研究[D]. 刘坚雄.华南理工大学 2013
[6]机械式四轮转向系统的分析与设计[D]. 曾锦锋.浙江理工大学 2013
[7]电动微型轿车电子差速控制策略研究[D]. 陈彦波.东北大学 2012
[8]汽车四轮转向系统转向特性的研究[D]. 胡国强.武汉理工大学 2012
[9]四轮转向汽车的建模与仿真分析[D]. 沈扬凤.武汉理工大学 2011
[10]拖拉机电液助力转向系统的研究与仿真[D]. 霍立志.西北农林科技大学 2010
本文编号：3167018
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 转向系统技术研究发展现状
1.2.1 农业机械车辆转向技术的要求
1.2.2 转向技术的发展现状
1.2.3 国外高地隙自走式平台转向技术研究现状
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 技术路线
第二章 四轮转向系统的阿克曼转向原理分析
2.1 转向方式
2.2 各转向方式的运动学分析
2.2.1 前轮偏转转向
2.2.2 全轮偏转转向
2.2.3 蟹行偏转转向
2.2.4 铰接偏转转向
2.3 转弯半径的分析
2.4 本章小结
第三章 转向液压系统设计
3.1 四轮转向系统传动方式选择
3.1.1 整机功能结构
3.1.2 高地隙自走式平台四轮转向系统方案一
3.1.3 高地隙自走式平台四轮转向系统方案二
3.1.4 高地隙自走式平台四轮转向系统方案三
3.2 四轮转向液压系统的设计
3.3 四轮转向液压系统的各液压元件计算选型
3.3.1 确定四轮转向液压系统的设计压力
3.3.2 最大转向阻力矩及转向负载的计算
3.3.3 转向液压油缸的计算选型
3.3.4 全液压转向器的计算选型
3.3.5 转向液压泵及原动机的选择
3.4 本章小结
第四章 基于AMESim的转向系统模型的建立和仿真
4.1 液压系统仿真软件AMESim建模方法
4.1.1 草图模式
4.1.2 子模型模式
4.1.3 参数模式
4.1.4 仿真模式
4.2 双向闭锁阀模型
4.2.1 双向闭锁阀工作原理
4.2.2 液控单向阀仿真模型
4.2.3 双向闭锁阀仿真模型建立及仿真分析
4.3 转向液压油缸的位置控制模型
4.4 优先阀原理及AMESim建模仿真
4.4.1 优先阀工作原理
4.4.2 优先阀AMESim模型建立及仿真
4.5 全液压转向器工作原理及AMESim建模仿真
4.5.1 全液压转向器工作原理
4.5.2 全液压转向器模型建立及仿真
4.6 转向液压系统模型建立和仿真
4.7 本章小结
第五章 转向系统性能指标的试验研究和理论分析
5.1 转弯半径的测量
5.2 末端田间转向实验
5.3 横向路径调整实验
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文工作总结
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于AMESim的液压缸位置控制系统的建模与仿真[J]. 徐保强,吴勇,王颖,战立鹏. 煤矿机械. 2015(12)
[2]农药市场平稳运行,产品价格稳中有升[J]. 王灿. 中国农药. 2015(09)
[3]交叉变轮距底盘机械式可变特性转向系统研究[J]. 孟广耀,黄居鑫,孟昭渝溪. 机械设计与制造. 2015(07)
[4]全液压转向系统的原理及其设计[J]. 张长伟,郁录平,薛雪,李鹏波. 机械研究与应用. 2015(03)
[5]基于ADAMS和AMESim机液联合仿真的电动轮矿用车转向机构动力学研究[J]. 姜立标,程铖,何华,刘坚雄. 机床与液压. 2015(03)
[6]四轮转向技术在牵引汽车中的应用[J]. 党涛. 汽车实用技术. 2014(11)
[7]配电线路故障指示器测试仪的设计[J]. 李克文,张大立,高立克,赖永平,黄向明. 广东电力. 2013(08)
[8]喷杆喷雾机研究现状及发展趋势[J]. 贾卫东,张磊江,燕明德,薛新宇. 中国农机化学报. 2013(04)
[9]工程机械车辆的转向形式及其特点[J]. 杨学峰,蔡志刚,方明,王瑞刚. 建筑机械. 2013(13)
[10]基于阿克曼转向原理的四轮转向机构设计[J]. 曾锦锋,陈晨,杨蒙爱. 轻工机械. 2013(03)
博士论文
[1]多自由度两轮自平衡机器人技术研究[D]. 戴福全.北京理工大学 2015
[2]柔性桁架式喷杆系统设计及动态仿真研究[D]. 陈达.中国农业机械化科学研究院 2011
硕士论文
[1]折腰转向方向盘拖拉机转向液压缸布置点优化[D]. 郭平.燕山大学 2015
[2]铰接式车辆转向稳定性特性分析[D]. 张涛.太原科技大学 2014
[3]电动平衡重式叉车转向机构设计研究[D]. 李杰.广西大学 2013
[4]基于AMESim喷杆喷雾机液压系统的设计[D]. 张习龙.山东农业大学 2013
[5]电动轮矿用自卸车转向系统仿真研究[D]. 刘坚雄.华南理工大学 2013
[6]机械式四轮转向系统的分析与设计[D]. 曾锦锋.浙江理工大学 2013
[7]电动微型轿车电子差速控制策略研究[D]. 陈彦波.东北大学 2012
[8]汽车四轮转向系统转向特性的研究[D]. 胡国强.武汉理工大学 2012
[9]四轮转向汽车的建模与仿真分析[D]. 沈扬凤.武汉理工大学 2011
[10]拖拉机电液助力转向系统的研究与仿真[D]. 霍立志.西北农林科技大学 2010
本文编号：3167018
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