玉米收割机工作环境复杂,特别是在西北山地、丘陵等地区,玉米收割机质心高,且前后桥承重相差较大,质心偏心距大,在上下坡、走斜坡、转弯时极易发生侧翻事故。因而研究收割机防侧翻系统,对于提高收割机设计与制造水平、增强收割机适应性及舒适性、增强收割机收割效率具有重要意义。针对收割机在抗侧翻方面的需求,主要进行以下方面研究:(1)基于油气悬架收割机底盘结构设计首先,根据收割机车架承重较重且前后承重不同,对整个收割机横梁和纵梁采用强度更高的工字钢,对前、后侧横梁与车架上装接触处加力,看底盘的变形及受力是否在允许范围内,对受力较大部位增加加强筋。其次根据整个收割机承重全部集中到一个油缸上,及油缸最大承受压力16MPa,而求出油气悬架油缸最大缸径。同时确定整个收割机油气悬架系统推力杆结构布置形式,并对推力杆进行受力分析,确定推力杆型号。由于车身在调平时车架与车桥之间相对位置不断变化,导致发动机使用皮带给车桥传送动力无法实现,而使用静液压驱动,同时发动机及前桥改成静液压驱动专用发动机及车桥。最终确定收割机悬架零部件及整机结构布局。(2)基于油气悬架的底盘调平运动模拟基于油气悬架的收割机底盘,在CAD中模拟油缸运动到最大极限位置时,车架偏转情况,最终确定在极限位置时,液压缸及推力杆的偏移角度,看是否在液压缸及推力杆所承受的最大万向角度范围内,防止运动过程中液压缸和推力杆相互干涉,而拉断推力杆或损坏连接座。(3)基于油气悬架底盘防侧翻液压系统设计连通式油气悬架系统能够有效增强收割机防侧翻性能,但由于收割机前后桥承重较大,本文在连通式油气悬架液压系统基础上提出定流量、切断蓄能器、压力跟踪连通式油气悬架液压系统,有效解决连通的两个油缸因为承重相差较大而导致升降快慢不同步、无法实现调平问题。整套液压系统虽然可以在连通液压系统下能够保证同步升降,但是由于整个油路控制复杂,而且压力跟踪阀没有现成产品,整套装置无成熟经验可以借鉴,综合考虑收割机的控制需求和成本,本套液压系统采用独立控制液压系统,而不是连通式液压控制系统。(4)基于油气悬架调平控制策略研究在深入研究位置误差控制算法及角度误差控制算法基础上,针对收割机具体特点,提出角度误差控制算法的调平控制策略,同时确定在X、Y两个方向进行调平时,先调平角度大的方向,收割机调平优先考虑使液压缸降低,来降低收割机整个质心,以保持收割机稳定,当降低一侧收割机无法实现调平时,再升高另一侧,调平,最后对整个调平过程编写部分程序。(5)ADAMS仿真基于ADAMS建立收割机虚拟样机及防侧翻实验平台,模拟收割机走斜坡、上坡、下坡情况,来分别模拟传统收割机及安装油气悬架收割机侧翻情况,来验证油气悬架的防侧翻性能。