電動(dòng)拖拉機(jī)液壓懸掛裝置設(shè)計(jì)-wenkub
2023-06-15 08:13:46 本頁(yè)面
【正文】 對(duì)控制系統(tǒng)建模，然后進(jìn)行了開(kāi)環(huán)、閉環(huán)傳遞函數(shù)分析、室內(nèi)試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿真優(yōu)化來(lái)驗(yàn)證及對(duì)比，得出系統(tǒng)在優(yōu)化后對(duì) 25mm 的階躍信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間為 250mm，比經(jīng)驗(yàn)值提高了 23%，控制精度也增加 不少 。 七、八十年廣泛研究的懸掛 牽引測(cè)力儀 ,以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用在懸掛系統(tǒng)中進(jìn)行懸掛裝電動(dòng)拖拉機(jī)液壓懸掛裝置設(shè)計(jì) 3 置的計(jì)算和設(shè)計(jì)。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外研究現(xiàn)狀 對(duì)拖拉機(jī)的液壓懸掛系統(tǒng)進(jìn)行微機(jī)電子自動(dòng)控制早在 70 年代就出現(xiàn)了，并且在市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了可使用的產(chǎn)品，如日本芝浦公司的 IC 控制系統(tǒng)具有位調(diào)節(jié)、力調(diào)節(jié)控制功能外，還具有旋耕作業(yè)時(shí)控制旋耕深度的功能，拖拉機(jī)左右傾斜作業(yè)時(shí)，還具有在控制農(nóng)機(jī)耕深的同時(shí)還保證農(nóng)機(jī)具左右傾斜角的功能以保證耕作質(zhì)量 [2]．德國(guó)博世（ BOSCH）公司提供的電液控制提升器已配置在戴姆勒如何適應(yīng)市場(chǎng)需要，進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高產(chǎn)品的科技含量，改善產(chǎn)品的技術(shù)性能，將是我國(guó)拖拉機(jī)工業(yè)所需要解決的重要 問(wèn)題。 電動(dòng)拖拉機(jī)液壓懸掛裝置設(shè)計(jì) 2 拖拉機(jī)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè) 智能化、 機(jī)械化和現(xiàn)代化不可缺少的重要機(jī)械。因此，對(duì)傳統(tǒng)式液壓懸掛系統(tǒng)的技術(shù)改進(jìn)勢(shì)在必行。同時(shí)考慮到在土壤比 阻變化比較大的情況下，力調(diào)節(jié)只能保證發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷的穩(wěn)定性而不能保證耕深的均勻性，因此提出了力位綜合調(diào)節(jié)，綜合調(diào)節(jié)法的基礎(chǔ)是阻力控制法，在土壤比阻均勻條件下，還是要盡量保持發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷穩(wěn)定的，只是在比阻變化較大時(shí)，它才靠犧牲發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的穩(wěn)定來(lái)保持耕深的比較穩(wěn)定。電動(dòng)拖拉機(jī)液壓懸掛裝置設(shè)計(jì) 1 第一章 緒論 引言 拖拉機(jī)液壓懸掛系統(tǒng)主要用來(lái)在使用過(guò)程中根據(jù)外界條件或者特定要求對(duì)農(nóng)機(jī)具進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)農(nóng)機(jī)具調(diào)節(jié)的方式比較常用的有：位 置 調(diào)節(jié)， 阻 力調(diào)節(jié)，力位綜合調(diào)節(jié)等，還有在非耕作情況下對(duì)農(nóng)機(jī)具實(shí)現(xiàn)快速上升和下降的調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)的拖拉機(jī)液壓懸 掛機(jī)組的控制方式是機(jī)液控制系統(tǒng)，從 70年代它逐漸被電液控制系統(tǒng)代替[1]。 研究背景和研究意義 研究背景 農(nóng)業(yè)機(jī)械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要 標(biāo)志 和 內(nèi)容 。我國(guó)的拖拉機(jī)工業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展。 研究意義 隨著新興科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)、 人工智能 、電子控制、網(wǎng)絡(luò)通訊等高新技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)拖拉機(jī)工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響和滲透。奔馳、麥賽在牽引力控制系統(tǒng)中采用電液比例 換向 閥時(shí)，理論上算出的控制器的增益往往比較保守，通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，實(shí)際增益可以取得比理論值大 [4]，這為建立控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)提供了參考。 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 而在我國(guó)，拖拉機(jī)上運(yùn)用帶有 阻 力調(diào)節(jié)、位 置 調(diào)節(jié)、 力位 綜合調(diào)節(jié)的液壓懸掛系統(tǒng)出現(xiàn)的則比較晚。第二階段為機(jī)液控制系統(tǒng)的室內(nèi)模擬仿真及分析。第三階段為電液控制系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)。還進(jìn)行了伺服自動(dòng)控制 與計(jì)算機(jī)控制耕深的試驗(yàn)比較 [11]。 從國(guó)內(nèi)電控液壓懸掛系統(tǒng)的發(fā)展 中 可以看出，目前在我國(guó)國(guó)內(nèi)拖拉機(jī)電控液壓懸掛系統(tǒng)的研究還存在下面的不足：（ 1）基本上是對(duì)懸掛系統(tǒng)進(jìn)行單個(gè)研究，對(duì)拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)， 液壓缸 ，液壓系統(tǒng)， 電控系統(tǒng)等的綜合控制方面研究的比較少；（ 2）控制對(duì)象主要是牽引阻力和耕深，對(duì)多參數(shù)，如滑轉(zhuǎn)率、行駛速度和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的聯(lián)合控制研究的比較少；（ 3）控制工具由單片機(jī)組成，還是在試驗(yàn)室試驗(yàn)階段，加上傳感器、控制總線技術(shù)和信息顯示 等各 方面的 影 響，還沒(méi)有形成產(chǎn)品化，國(guó)內(nèi)只能從國(guó)外進(jìn)口成套的系統(tǒng)使用；（ 4）多在室內(nèi)仿真試驗(yàn)研究，由于還沒(méi)有應(yīng)用于實(shí)際中，因而在田間作業(yè)方面還沒(méi)有得到 有效的數(shù)據(jù)指標(biāo) 。 本課題主要完成內(nèi)容有： 電動(dòng)拖拉機(jī)懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)解決方 案。 研究背景與意義 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)分析，對(duì)當(dāng)前作業(yè)機(jī)組進(jìn)行技術(shù)調(diào)查 提出研究的問(wèn)題和思路 拖拉機(jī)懸掛機(jī) — 電 — 液一體化控制策略的確定 液壓傳動(dòng)和液壓控制系統(tǒng)的研究 液壓元件的選擇與液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 機(jī)械部分的受力分析 問(wèn)題與展望 電動(dòng)拖拉機(jī)液壓懸掛裝置設(shè)計(jì) 6 第二章 電動(dòng)拖拉機(jī)液壓懸掛裝置 拖拉機(jī)的液壓懸掛系統(tǒng) 農(nóng)用拖拉機(jī)液壓懸掛系統(tǒng)是 用液壓提升和控制農(nóng)機(jī)具的整套系統(tǒng)，其功用 分以下 5點(diǎn)： ， ， 高度 ， 。懸掛機(jī)構(gòu)用于連接農(nóng)機(jī)具，傳遞液壓 升降力和拖拉機(jī)對(duì)農(nóng)機(jī)具的牽引力，并保證農(nóng)機(jī)具的正常工作位置。 懸掛 機(jī)構(gòu) 通過(guò)拖拉機(jī)液壓系統(tǒng)獲得動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)農(nóng)具的上升和降落 ； 農(nóng)具依靠懸掛機(jī)構(gòu)與拖拉機(jī)可靠地連接在一起。根據(jù)農(nóng)具在拖拉機(jī)上掛接位置的不同，可分為前懸掛、后懸掛和側(cè)懸掛三種，本論文研究對(duì)象是目前使用最廣的后懸掛機(jī)組。農(nóng)機(jī)具隨拖拉機(jī)直線行駛穩(wěn)定性好，中小功率拖拉機(jī)大多采用。油泵和油缸將 電動(dòng)機(jī) 的動(dòng)力轉(zhuǎn)換為 液壓能為 農(nóng)具提升 提供 所需要的力量。（典型應(yīng)用有 :東方紅 — 80鐵牛 55C／ 600L）這種液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是 ： 液壓元件便于專業(yè)化批量生產(chǎn)，系列化產(chǎn)品的液壓元件通用性強(qiáng)， 液壓元件故障已檢查， 維修方便。（代表應(yīng)用有 :鐵牛 650、東風(fēng) 50）提升器通常位于傳動(dòng)箱之上，駕駛座之下，并兼作傳動(dòng)箱的蓋子。這種液壓系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于中、小型拖拉機(jī)上 。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大 ，因而在拖拉機(jī)的布置上受到一定限制，拆裝檢查也 相對(duì) 麻煩，因而使用不廣。 方案一：原拖拉機(jī)的分配器把主控制閥、回油閥和安全 閥集成于一體，組成了一個(gè)總成，其輸入口與液壓泵通過(guò)油管連接，輸出口直接與單作用液壓缸無(wú)桿腔相連，這樣安裝 既 節(jié)省了空間， 又 減小了油道的長(zhǎng)度。工作中，當(dāng)電液比例換向 閥左端電磁鐵通電時(shí)，液壓泵輸出的高壓 油 經(jīng)過(guò)電液比例方向閥，電動(dòng)拖拉機(jī)液壓懸掛裝置設(shè)計(jì) 11 再經(jīng)過(guò)單向節(jié)流閥的單向閥進(jìn)入液壓缸的無(wú)桿腔，使農(nóng)機(jī)具提升；當(dāng)電液比例換向閥右端電磁鐵通電時(shí)，同時(shí)控制電磁溢流閥的電磁鐵斷電，則液壓泵輸出的油液經(jīng)過(guò)電磁溢流閥流回油箱，液壓泵處于卸荷狀態(tài)。如圖26 所示。 自動(dòng)控制系統(tǒng)：由電磁換向閥、減壓閥、小油缸、 溢流閥和各種傳感器 等組成。主閥的位移量則由位移傳感
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