畢業(yè)設(shè)計_電動拖拉機液壓懸掛裝置設(shè)計.doc

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1、電動拖拉機液壓懸掛裝置設(shè)計第一章緒論1.1引言拖拉機液壓懸掛系統(tǒng)主要用來在使用過程中根據(jù)外界條件或者特定要求對農(nóng)機具進行調(diào)節(jié)，對農(nóng)機具調(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農(nóng)機具實現(xiàn)快速上升和下降的調(diào)節(jié)。在前面的調(diào)節(jié)方式中，位置調(diào)節(jié)則由提升器的位調(diào)節(jié)手柄或油缸限位卡箍來控制農(nóng)具與拖拉機之間的相對位置，以保證農(nóng)具在選定的耕深下工作。力調(diào)節(jié)的作用在于當(dāng)土壤密度或地表面變化而使負荷增加時，提升器會自動將農(nóng)具提升，當(dāng)負荷減小時會自動將農(nóng)具下降，通過自動升降農(nóng)具保持工作負荷的穩(wěn)定。同時考慮到在土壤比阻變化比較大的情況下，

2、力調(diào)節(jié)只能保證發(fā)動機的負荷的穩(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)動機負荷穩(wěn)定的，只是在比阻變化較大時，它才靠犧牲發(fā)動機負荷的穩(wěn)定來保持耕深的比較穩(wěn)定。傳統(tǒng)的拖拉機液壓懸掛機組的控制方式是機液控制系統(tǒng)，從70年代它逐漸被電液控制系統(tǒng)代替[1]。進入21世紀后，拖拉機向低排放、低油耗、大功率、智能化、舒適性方向發(fā)展，機械式的控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)布置和性能方面已不適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)機發(fā)展的要求。將農(nóng)業(yè)機械裝備技術(shù)融合現(xiàn)代液壓技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子技術(shù)和單片機控制技術(shù)，可極大地提高液壓懸掛

3、系統(tǒng)操作的舒適性和簡捷性，準確、快速地使用和調(diào)節(jié)液壓懸掛系統(tǒng)，可提高生產(chǎn)率和作業(yè)質(zhì)量。因此，對傳統(tǒng)式液壓懸掛系統(tǒng)的技術(shù)改進勢在必行。1.2研究背景和研究意義1.2.1研究背景農(nóng)業(yè)機械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標志和內(nèi)容。世界發(fā)達國家己在上世紀60年代至70年代就實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，各國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展歷程表明，農(nóng)業(yè)機械化、智能化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化不可逾越的階段。農(nóng)業(yè)機械化作為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的載體，把計算機、自然科學(xué)等引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程，使現(xiàn)代工程技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得以廣泛應(yīng)用，極大地改善了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，促進了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，大大提高農(nóng)業(yè)勞動

4、資源利用率、生產(chǎn)率和農(nóng)業(yè)產(chǎn)品商品化率。-23-電動拖拉機液壓懸掛裝置設(shè)計拖拉機是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)智能化、機械化和現(xiàn)代化不可缺少的重要機械。我國的拖拉機工業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)取得了很大的進展。小型拖拉機的生產(chǎn)能力己超過200萬臺，目前大中型拖拉機的生產(chǎn)能力己超過10萬臺，各類拖拉機的擁有量已超過1000萬臺，。但隨著我國加入世界貿(mào)易組織（WTO），大量具有高新技術(shù)裝備并且性能優(yōu)良的拖拉機產(chǎn)品將會涌入中國市場，這對產(chǎn)品技術(shù)含量相對較低的國內(nèi)拖拉機工業(yè)來說，將會面臨巨大的沖擊。如何適應(yīng)市場需要，進行產(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，將是我國拖

5、拉機工業(yè)所需要解決的重要問題。1.2.2研究意義隨著新興科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，尤其是計算機技術(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，對拖拉機工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響和滲透。各國研究人員都認識到拖拉機往智能方向發(fā)張是大勢所趨，但是當(dāng)前我國國內(nèi)拖拉機電控液壓懸掛系統(tǒng)還處于起步階段，在電控液壓懸掛系統(tǒng)控制技術(shù)的開發(fā)和設(shè)計上來說更是比較薄弱，所以我們還需努力改變這一現(xiàn)狀。本課題選擇拖拉機液壓懸掛裝置及其農(nóng)具配套機組為主要對象，探討和研究其在實現(xiàn)機--電--液智能控制方面的關(guān)鍵技術(shù)，從而有助于提高我國農(nóng)業(yè)機械的自動化和智能化水平，有助于提高農(nóng)業(yè)機械

6、的生產(chǎn)效率和資源利用率的發(fā)展。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1國外研究現(xiàn)狀對拖拉機的液壓懸掛系統(tǒng)進行微機電子自動控制早在70年代就出現(xiàn)了，并且在市場上已經(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)時控制旋耕深度的功能，拖拉機左右傾斜作業(yè)時，還具有在控制農(nóng)機耕深的同時還保證農(nóng)機具左右傾斜角的功能以保證耕作質(zhì)量[2]．德國博世（BOSCH）公司提供的電液控制提升器已配置在戴姆勒·奔馳、麥賽·福格森等公司的大功率拖拉機上，它有利于提高拖拉機的效率，該系統(tǒng)具有位置調(diào)節(jié)、阻力調(diào)節(jié)、力位綜合調(diào)節(jié)和高度調(diào)節(jié)控制功能。以

7、富格森公司3000系列拖拉機所用的電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)為例：它是利用一個小型微處理器把力、位傳感器輸出信號與駕駛室儀表盤上給定的數(shù)據(jù)進行均衡，自動完成必要的調(diào)節(jié)，系統(tǒng)中裝有傳感器開關(guān)、深度控制指針、靈敏度指示盤和升降指示燈[3]。-23-電動拖拉機液壓懸掛裝置設(shè)計七、八十年廣泛研究的懸掛牽引測力儀,以及計算機應(yīng)用在懸掛系統(tǒng)中進行懸掛裝置的計算和設(shè)計。在牽引力控制系統(tǒng)中采用電液比例換向閥時，理論上算出的控制器的增益往往比較保守，通過試驗發(fā)現(xiàn)，實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。文獻[5]提出以拖拉機的滑轉(zhuǎn)率來控制變速檔位、發(fā)動

8、機狀況、工作裝置的力調(diào)節(jié)，使各方面配合以達到機器耕作高能效低油耗目的。文獻[6]以牽引力數(shù)學(xué)模