联合收割机底盘与割台模块化接口及割台的研究设计

发布时间：2020-09-30 20:27

　　本文阐述了国内外通用型联合收割机的技术现状和发展趋势,针对我国联合收割机存在的问题并依据我国南方稻麦油多种作物轮作的特点,分析了我国研发通用型联合收割机的必要性,描述了适合我国的通用型联合收割机的主要技术特征,并提出了研发策略。对通用型联合收割机底盘与独立割台的模块化快速接口及独立割台进行研究设计,以高性能的联合收割机通用底盘快速驳接不同用途的独立割台,满足多种作物收获的需要,提高联合收割机利用率。研究设计联合收割机底盘与割台的模块化接口,使独立割台与底盘快速可靠挂接,节省联合收割机辅助作业时间。收割机底盘和割台的模块化设计,并通过标准化接口构建一个底盘与多种割台配套即1+4(或1+N)通用机型,为联合收割机的通用化提供平台,也为更多的先进技术在联合收割机上应用提供载体,符合世界联合收割机发展趋势。对比国内传统的单一型联合收割机及国外通用型互换割台式联合收割机,以稻麦联合收割机为例分析了国内联合收割机搅龙、割刀与拨禾轮的作业参数。并根据联合收割机割台作业参数设计一种独立割台液压传动系统,其搅龙、割刀及拨禾轮分别采用液压马达单独驱动,多个流量阀独立控制割台各个驱动马达与执行机构的运动参数。通用联合收割机使用液压快速接口连接割台与底盘间的动力传递,方便底盘与驳接割台间动力的快速挂接与断开。并以星光联合收割机为例,对独立割台液压传动系统的配置方案、液压元件的选型、液压系统主要参数的确定、液压系统的性能验算等方面进行了研究,为我国通用型联合收割机独立割台液压传动系统的设计和配置提供有价值的参考。在AMESim软件中建立了具有单独控制功能的通用型联合收割机独立割台液压传动系统的物理模型,对割台各个执行机构的转速特性、转矩特性、功率特性进行仿真分析。仿真结果表明：所设计的通用型联合收割机独立割台液压传动系统达到设计要求,同时满足通用型联合收割机独立割台收获作业的运动学和动力学的要求。当调速阀调整参数不变时,能够保证系统流量恒定不变,驱动功率不受负载影响而得到各驱动马达稳定的转速,对降低割台损失及提高收获效率提供保障。调整调速阀参数则可以对各驱动马达转速进行调节,并且可以达到联合收割机割台各执行机构的合理转速范围,符合收割机快速、高效及低损失收获的要求。以结构简单、操作方便、安全可靠为前提,研究设计了通用型联合收割机模块化接口导向机构、支撑挂接机构及安全锁机构,对模块化接口各机构在三维软件中进行虚拟设计及装配,确保驳接作业的顺利完成。以星光联合收割机为例完成对独立割台分禾装置、螺旋扒指式输送器、拨禾轮、切割装置及割台支架的改进优化设计,并结合模块化接口及所设计的液压传动系统构建完整的稻麦独立割台。通过底盘、割台以及标准化接口,构建了通用型联合收割机的整机。样机进行了试制,并进行了独立割台与底盘的快速驳接试验和全液压驱动的独立割台运行试验。驳接试验表明,割台挂接方便、快速、可靠,与普通割台相比,挂接时间减少90%；割台运行试验表明,割刀、搅龙、拨禾轮达到设计的速度范围,速度调节方便,抗过载驱动能力强,各运动参数方便调节,为适应不同作物建立最佳工作参数组合提供可行的便捷条件。本文研究为我国多熟制、多种作物轮作条件下的联合收割机,研究开发探索了符合生产实际需要和发展趋势的技术途径,为通用型联合收割机的研发设计提供了参考依据!
【学位单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2014
【中图分类】：S225
【部分图文】：

草图,液压系统

在草图模式下，进入液压元件库，选择一个定量液压累和Ｈ个定量，然后用管路连接起来构成开式节流调速回路；选择Ｈ个转矩负载模型一端液压马达，另一端分别连接模拟输入信号；根据前文中系统的设计，在机械件库中选挥电动机、溢流阀和油箱，并用油路连接起来。由于快速接口对系统流量影响相对较小，故对其按管路设计建模。其液压系统仿真如图２．邋３所

溢流阀,参数设置,割台,联合收割机

．逡逑Ｉ逦图２．邋５马运套致设ａ逡逑巧ｇ．邋２．５邋Ｐａｒａｍｅｔｅｒ邋ｓｅｔｔｉｎｇｓ邋ｏｆ邋ｍｏｔｏｒｓ邋ｉｎ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｓｏｆｔｗａｒｅ逡逑－Ｓｏｔｅｅｄｔｌ逦逦逦逦—逦逦逦，逡逑》逦，＂ｓｓｃ，ｉｔｒ＊１０１邋化ＴＯＯ］逡逑ｉ－一逦：支巧１，逦ｒｔｌｉ．ｆ邋Ｔｔｌｒｔ逡逑Ｔｉｔｌｅ逦Ｖａｌｖｅ邋Ｉｈｘｉｔ逡逑ｒ？ｌｉ＊￡邋ｖ？ｌｒｃ邋ｃｒ？ｃｋｉｎ＾邋ｐｒ＊ｓｓｖｒ＊逦１６０邋Ｖ＂逡逑ｒｃｌｉ＊ｆ邋ｖｆｔｌｒ？邋￡ｌｏ？邋ｒ＊ｔ？邋ｐｒｔｓｓｉｘｒｔ邋ｐ地ｔｎｔ逦５００邋１／媝ｉｎ／ｂ＂逡逑图２．邋６溢流阀参数设置逡逑Ｆｉｇ．邋２．６邋Ｐａｒａｍｅ化ｒ邋ｓｅｔｔｉｎｇｓ邋ｏｆ邋ｒｅｌｉｅｆ邋ｉｎ邋ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｓｏｆｔｗａｒｅ逡逑２．４．４特性分析逡逑由于联合收割机在收获作业时的割台收割的工况较为复杂，本次系统仿真根据有逡逑限的条件本着尽可能与实际工况相似的前提下提出用模拟正弦负载代替实际工况。模逡逑拟负载在理论分析负载的范围内按照正弦函数曲线变化，比通用型联合收割机收获作逡逑业时独立割台实际工况更为复杂，在更加苛刻的条件下分析独立割台液压传动系统的逡逑可行性及可靠性。从而，尽可能的精确化通用型联合收割机独立割台液压传动系统仿逡逑真分析的准确性。逡逑根据在仿真软件Ａ服Ｓｉｍ中建立的系统模型

原理图,导向机构,原理,割台

＜０＝逦0ａ逡逑图３．邋１导向机构原理简围逡逑Ｆｉｇ．３．１邋Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ邋ｏｆ邋ｇｕｉｄｉｎｇ邋ｍｅｃｈａｎｉｓｍ逡逑１．凸导向轨２．输送槽３．割台输料口邋４．割台主挂梁５．凹导向轨６．输送档７．割台逡逑如图３．２所示，安装在通用型联合收割机输送槽两侧的凹导向轨及安装在独立割逡逑台两侧凸导向轨构成了模块化接口的导向机构。研究设计导向机构有Ｈ点作用：第一，逡逑在底盘与割台驳接时起导向作用，Ｗ保证收割机底盘与割台的驳接快速准确；第二，逡逑凹凸导向导轨设计成截面为梯形的结构，可Ｗ承受割台在输送槽上的约束力Ｗ及强度；逡逑第Ｈ，左右凹凸导向轨较低端设计有安全锁孔，安全锁的左右插销通过左右凸导向轨逡逑的缩孔伸入左右凹导向轨的锁孔时，便完成了安全锁的锁定操作，详见本章第四节。逡逑Ｐ＼逦逡逑＾Ｆｒ邋ｒ逡逑斗＾ｐ逡逑图３．邋２导向机构原理巧田逡逑Ｆｉｇ．３．２邋Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ邋ｏｆ邋ｇｕｉｄｉｎｇ邋ｍｅｃｈａｎｉｓｍ逡逑１．凸导向轨２．输送巧３．巧台输料口邋４．割台主挂梁５．凹导向执逡逑图３．３与图３．４为导向机构在通用型联合收割机底盘与独立割台模块化接曰中的逡逑Ｈ维安装视图。图３．５为通用型巧合收割机底盘与独立割台模块化接口的导向机构安逡逑装工作Ｈ维图。逡逑２６逡逑

【参考文献】