水稻播种机专用底盘液压驱动系统的设计与试验

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在大田育秧播种的机械化的过程中,行走机械是必不可少的。结合我国南方水田的特点,以及软盘育秧形式的快速发展探索研究一种适宜软盘育秧的宽行、高地隙的行走播种机构。由于传统的宽行高地隙的行走机构的机械传动复杂,加工精度要求较高,在行走过程中存在载荷冲击等问题,因此探讨设计一种适于大田育秧的小型农业液压行走机构,利用成熟的摩托车发动机技术及其控制系统,不仅有利于实现小型底盘动力的规模化生产,降低成本,而且有利于偏远山区农用机械的使用,维护和保养。但直接利用摩托车的汽油发动机作为动力装置,动力无法同时满足农业机具的驱动和行走要求,因此在发动机和行走装置之间,设计一套一泵双马并联的液压传动机构,利用现有成熟的液压技术既可以解决驱动力不足的问题,又有助于实现小型农业机械底盘的机电一体化。 本文利用与现有的摩托车动力提供装置相同,但安装空间较大的沙滩车作为动力输出的改装设计试验台。对液压传动系统各部件的参数进行计算,结合市场情况选择确定液压系统各组成元件,完成试验台的设计和搭建。采用扭矩传感器与压力表等相关测试仪器,测试记录液压行走机构在工作过程中所产生启动、制动、换向的压力冲击以及启动扭矩冲击的变化特性数据如:发动机输入扭矩、转速,工作压力,以及马达输出转速等,综合试验数据可以反映出液压驱动系统在不同负载下的工作情况,计算液压传动系统的效率。 为了进一步研究液压系统的工作稳定性,分析试验结果,根据采集的冲击压力和扭矩数据结合油路特点设计一种缓冲油缸,将缓冲油缸加装在所设计的系统中,通过试验比较液压行走机构在安装缓冲油缸前后的各项工作参数、工作稳定性及操作舒适性。 经过试验数据的采集分析,结果表明: 1通过简单的一泵双马达并联的液压系统回路的设计,解决了一般行走机械中存在的前进、后退、制动和差速的问题,为摩托车发动机与农业机械结合提供了一个可行性方案,方便农业机械实现标准化,大批量生产。 2液压行走机构的工作效率随着系统负载以及行走速度的变化而变化,经效率试验验证,在负载一,速度为0.55m/s的条件即负载大小为129.36N,通过试验能达到的最大工作效率为32%;而在负载二,速度为0.47m/s的条件下即负载大小为858.96N,试验能够达到的最大工作效率为84%。 3在液压系统中安装了自行设计的液压缓冲油缸,减小了液压系统启动扭矩冲击,以及制动压力冲击,使车体在不同速度下都可以实现系统平缓的制动并且在现有的压力检测设备中已经检测不到油马达进油口的制动压力冲击值,而启动的泵轴冲击最大扭矩值也从24.77N.m减小为21.99N.m,提高了液压行走机构操作的安全性能。
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