植樹機工作裝置液壓系統(tǒng)功率匹配方法及試驗研究.pdf

1、隨著我國城市空氣污染的加劇，增加城市綠化樹的擁有量將有助于改善城市生態(tài)環(huán)境，提高人民的生活質(zhì)量。目前城市綠化工作多采用人工移植樹木的方式，其勞動強度大、效率低、成活率也不高。同時就目前而言，中國的勞動力市場也不容樂觀，農(nóng)民工從體力勞動到技術勞動的轉(zhuǎn)型，導致純體力勞動成本迅速增加和短缺，為此，機械化城市綠化成為今后的發(fā)展趨勢，實現(xiàn)林業(yè)工程的自動化勢在必行。
　　植樹機是一種非常重要的林業(yè)機械，因其作業(yè)效率高、適應性好而被廣泛的應用于

2、植樹造林中。但是，由于植樹機液壓系統(tǒng)復雜，機構(gòu)自由度多，在作業(yè)過程中很多方面都存在著系統(tǒng)功率利用率低的問題。目前國內(nèi)市場上的植樹機依然采用傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)，而植樹機各執(zhí)行機構(gòu)負載變化頻繁，導致液壓泵的負載功率波動，致使發(fā)動機經(jīng)常工作在高油耗區(qū)，整個動力系統(tǒng)功率損失嚴重。
　　隨著機電液一體化技術的發(fā)展，使得液壓技術和機械技術、電子技術相互融合，從而為植樹機的發(fā)展帶來了新的技術突破。因此，本文以植樹機為研究對象，對其工作裝置的液壓系統(tǒng)功

3、率匹配方法及試驗進行了研究，主要研究內(nèi)容如下:
　　1)在查閱國內(nèi)外有關植樹機液壓系統(tǒng)功率匹配及節(jié)能控制技術文獻的基礎上，對當前國內(nèi)外在植樹機上廣泛使用的液壓系統(tǒng)功率匹配及節(jié)能控制技術進行分析，分類介紹植樹機動作和液壓系統(tǒng)的基本要求，同時結(jié)合植樹機的工作特點及作業(yè)環(huán)境，分析、總結(jié)了植樹機能量損失的主要原因。
　　2)在對植樹機工作裝置液壓系統(tǒng)的工作原理進行分析的基礎上，對植樹機的每個液壓子系統(tǒng)設計分析，將各個液壓子系統(tǒng)相互連

4、接起來，則形成完整的植樹機工作裝置液壓系統(tǒng)。同時對液壓缸、液壓泵等液壓元件進行分析選型，也對柴油發(fā)動機的特性進行分析。
　　3)在對柴油發(fā)動機特性和植樹機功率匹配基本原理分析的基礎上，首先對植樹機采用分工況控制;然后通過采用轉(zhuǎn)速感應控制實現(xiàn)發(fā)動機—液壓泵環(huán)節(jié)之間的功率匹配;同時通過采用閥控液壓系統(tǒng)實現(xiàn)液壓泵—負載環(huán)節(jié)之間的功率匹配;最后通過綜合以上三方面，提出了功率匹配的控制方案，從而提高植樹機柴油發(fā)動機的動力性，降低燃油消耗。<

5、br>　　4)運用AMESim仿真軟件，對發(fā)動機的分工況控制以及電控比例變量泵進行建模仿真，驗證其相關特性，然后對L(1600±50rpm)、M(1800±50rpm)和H(2000±50rpm)三種工況模式下的功率匹配控制系統(tǒng)進行整體建模仿真，通過仿真結(jié)果的分析，驗證提出的控制方案的有效性。
　　5)通過搭建試驗平臺對植樹機工作裝置液壓系統(tǒng)功率匹配進行試驗，通過對各種工況模式下的試驗結(jié)果的分析，驗證本研究所提出的功率匹配方案的有