拖拉機(jī)懸掛試驗臺電液加載系統(tǒng)的設(shè)計與研究.pdf

1、近年來，隨著電子、計算機(jī)、人工智能等高新技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電液一體化技術(shù)正逐步應(yīng)用于拖拉機(jī)上，促使著拖拉機(jī)不斷向智能化方向發(fā)展。傳統(tǒng)拖拉機(jī)所采用的液壓懸掛系統(tǒng)也逐漸被電控液壓懸掛系統(tǒng)所代替，但電控液壓懸掛系統(tǒng)仍處于研究的初級階段。為了方便拖拉機(jī)懸掛耕深控制策略的研究開發(fā)，縮短開發(fā)周期、減少開發(fā)成本，一套能系統(tǒng)仿真犁體在田間工作時所受土壤阻力的加載試驗臺是必不可少的。
　　目前，國內(nèi)外研究開發(fā)的加載系統(tǒng)種類繁多、功能各異，且多數(shù)集中在汽

2、車的變速器、傳動、轉(zhuǎn)向和拖拉機(jī)、機(jī)車的轉(zhuǎn)向等方面的研究，以滿足關(guān)鍵機(jī)構(gòu)的開發(fā)設(shè)計或提供相關(guān)性能測試任務(wù)，對加載系統(tǒng)的試驗臺的設(shè)計與開發(fā)則相對較少。針對以上現(xiàn)狀，本文基于拖拉機(jī)電液懸掛試驗臺，對懸掛加載系統(tǒng)進(jìn)行研究，主要工作如下:
　　首先，對比分析國內(nèi)外常見的加載方式及其使用場合，分析現(xiàn)有加載系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合拖拉機(jī)進(jìn)行耕作的實際情況，確定采用電液比例閥的加載方式。對加載系統(tǒng)的機(jī)械、液壓和電子控制部分進(jìn)行設(shè)計，并對液壓元件和傳感器

3、等進(jìn)行選型與安裝，搭建電液懸掛加載試驗臺。
　　其次，理論分析并計算拖拉機(jī)耕地過程中犁體受到的土壤阻力。采用貼應(yīng)變片于懸臂梁上，組成橋式電路測力的方法，間接測量犁耕過程中犁體所受空間三個方向的土壤阻力。通過田間測試實驗對理論分析的結(jié)果進(jìn)一步驗證，歸納出不同車速、不同耕深下犁體所受土壤阻力的變化形式。
　　然后，采用AMESim-Simulink聯(lián)合仿真的方法對懸掛加載系統(tǒng)進(jìn)行分析，一方面驗證所設(shè)計的加載系統(tǒng)合理性，另一方面通

4、過仿真試驗，確定適合加載系統(tǒng)的控制策略。由仿真結(jié)果可知，本文設(shè)計的加載系統(tǒng)準(zhǔn)確、可靠，采用經(jīng)典PID控制算法，使系統(tǒng)具有較強(qiáng)的響應(yīng)性、適應(yīng)性，加載精度高，能夠滿足電液懸掛系統(tǒng)的研究開發(fā)與性能測試要求。
　　最后，選用C8051F040混合信號ISP FLASH微控制器，對加載系統(tǒng)控制部分的硬件電路和軟件程序進(jìn)行設(shè)計?；谒罱ǖ募虞d試驗臺，進(jìn)行相關(guān)的加載試驗，包括對傳感器和電磁比例溢流閥進(jìn)行標(biāo)定，進(jìn)行恒阻力、階躍和斜坡3種信號的加