基本介紹
- 中文名：丘陵山區農用輪式動力底盤仿形行走關鍵技術研究
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：劉平義
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對丘陵山區農業機械運行困難、機械化薄弱的問題，根據丘陵山區崎嶇不平的地形特點，以適應丘陵山區的農用輪式仿形行走動力底盤為研究對象，提出一種全時多輪驅動、多自由度仿形行走的輪式仿形行走理論，研究底盤通過多自由度調節被動實現丘陵山區崎嶇地面仿形行走的運動規律，研究底盤結構、組成原理、轉向和動力傳遞等性能參數以及行走通過性，車體調平控制和動力學特性等關鍵技術，並進行計算機仿真模擬及試驗驗證。丘陵山區農用輪式仿形行走動力底盤不僅具有崎嶇地面的高適應性和通過性，而且通過懸架懸臂夾角調節與後橋橫向仿形協同實現車體調平控制，同時解決丘陵山區農用動力底盤行走、作業的兩大難題。本項目的開展可加快丘陵山區農用動力底盤行走技術瓶頸問題的解決及農用輪式仿形行走動力底盤的推廣套用。
結題摘要
丘陵山區農業機械行走理論不完善、行走技術短缺及其衍生課題嚴重製約我國丘陵山區農機化發展，研究特殊形態的行走技術和用行走技術推進的特殊動力底盤極為重要。本項目基於多自由度輪式全地形仿形行走理論，以“通過多自由度被動調節實現丘陵山區崎嶇地面行走作業並且通過懸架的懸臂夾角調節與後橋橫向仿形協同實現車體調平控制”為初始方案，從“行走機構仿形”及“車體調平”兩方面研究。針對輪距隨農作物行距變化而適應性調整的技術需求，研究輪距調整聯動轉向原理，提出輪距調整和轉向獨立或同時進行的輪距可調式轉向機構方案，設計系列輪距可調式農用底盤；針對離地間隙隨農作物高度變化而大範圍無級調整的技術需求，設計升降過程中輪距、軸距不變，具有獨立懸架高度調節裝置的動力底盤；針對現代化智慧型機械終端執行件較多的同步液壓系統，提出並聯轉子液壓泵流量脈動瞬時同步原理，研製試驗樣機，完成並聯齒輪泵的變數控制試驗和並聯同步分流器的恆流控制試驗。針對車體傾斜等問題，提出“自適應調平”和“動態補償調平”兩種調平機理，分別進行樣機試製和試驗驗證：自適應調平底盤可減小由地形變化引起的側傾角和俯仰角變化，仿真分析和樣車試驗都驗證底盤側傾角和俯仰角之和可降低 60%左右；丘陵山區農用仿形行走動態調平底盤4組調平懸架的懸臂夾角可精確調節，不僅能實現全時多輪驅動、多自由度仿形行走，而且通過懸架懸臂夾角調節實現車體調平控制，同時解決行走、作業兩大難題，仿真分析和樣車試驗分別驗證底盤可在 0.5°、1°精度範圍內實現動態調平；針對“補償調平”，提出一種預檢測主動調平技術原理，提前檢測行駛前方地面情況並判斷如何實施調平動作，調平動作先於車輛傾斜，可以主動預防、避免或減少車輛在崎嶇不平地面上行駛作業時的車體傾斜。研究“仿形”和“調平”等關鍵技術，能提高農用動力底盤在丘陵山區等複雜地面的行走通過性和穩定性，為丘陵山區農用仿形行走動態預調平底盤套用提供參考。
