农用拖拉机动力系统智能化维修平台应用

通过对农用拖拉机动力系统故障识别和检修过程进行描述,基于CAN总线通讯的方式,进行拖拉机动力系统智能维修平台硬件结构搭建,并采用高性能中央处理器,实现智能维修平台的功能原理和硬件结构。应用结果表明:系统运行过程可靠,动力系统故障定位准确,能够有效提升维修人员对动力系统故障的定位和故障维修的能力。

农用拖拉机发动机负荷和燃料消耗特性研究

农用拖拉机负荷是影响其发动机工作性能的主要参数指标,直接影响拖拉机的田间工作效率及性能。相关研究表明:拖拉机发动机功率至少使用80%,且发动机转速较低时可以实现拖拉机高效运行。为此,对麦赛福格森-MF 8480的发动机在田间作物收获时的发动机负载参数进行了控制测试,构建相关数学模型反映发动机功率、发动机转速和燃料消耗特性之间的关系,并给出拖拉机运行期间不同发动机转速下的工作时间和油耗分布图,揭示了拖拉机田间运行效率及发动机各个参数运行关系。研究结果可为研究农用拖拉机发动机运行参数关系及提高田间运行效率提供理论依据及参考。

高原环境山区道路农用拖拉机掺烧生物柴油污染物排放因子类型量化研究

分析农用拖拉机在高原环境山区道路下行驶时掺烧大豆油B10(10%大豆油生物柴油+90%柴油)、B30(30%大豆油生物柴油+70%柴油)、地沟油W10(10%地沟油生物柴油+90%柴油)与柴油排放污染物的情况。结果表明:有效燃油消耗率(BSFC)随发动机转速升高而降低,而生物柴油油比例的提高会导致BSFC增加。此外,通过发动机功率、燃油消耗量、行驶速度及行驶时间4个方面,对农用拖拉机排放的CO、NO_(x)、CO_(2)及HC的排放因子进行了表征。在CO排放方面,与大豆油B10相比,大豆油B30的生物柴油油比例增加,基于发动机功率的排放因子下降了6.18%。大豆油B10、B30和地沟油W10基于发动机功率的排放因子与柴油相比分别降低了23.66%、24.13%和26.85%。在NO_(x)排放方面,掺烧大豆油B10与地沟油W10时,基于发动机功率的地沟油W10的排放因子比大豆油B10高6.24%;在CO_(2)排放方面,基于燃油消耗量的排放因子显示,大豆油B10、B30和地沟油W10均高于柴油,这表明掺烧生物柴油可促进更充分的燃烧,从而增加CO_(2)排放。在HC排放方面,基于发动机功率的生物柴油HC排放因子值均高于柴油,且基于发动机功率的HC排放因子是《非道路移动源大气污染物排放清单编制技术指南》推荐值1.52倍。随着生物柴油油比例的增加,基于燃油消耗量的HC排放因子也相应增加。

农用拖拉机燃用生物柴油排放特性研究

农业机械已日益成为中国大气污染的重要来源,其排放问题需要更深入的研究。为探究在高海拔条件下农用拖拉机燃用不同比例生物柴油对实际作业条件下的CO(carbon monoxide)、HC(hydrocarbon)、NOX(nitrogen oxides)和PN(particulate number)排放特性的影响,该研究对比分析了一台国III排放标准的农用拖拉机在海拔2 200 m下掺烧B10(10%体积大豆甲酯生物柴油+90%体积柴油)、B20、B30与柴油(B0)在旋耕时(发动机转速处于1 500~1 700 r/min,发动机功率在20~30 kW)的相关污染物排放的情况。分别使用OBD(on board diagnostics)和PEMS(portable emission measurement system)进行拖拉机工况和污染物的数据采集。试验结果表明:生物柴油的使用会略微降低燃油的经济性,增加有效燃油消耗率(brake specific fuel consumption, BSFC),B10、B20和B30相较于B0的BSFC分别增加了2.31%、2.71%和2.04%。该研究基于发动机功率方面来表征农用拖拉机CO、HC、NOX和PN的排放因子。生物柴油有助于降低农用拖拉机的CO、HC和PN排放因子,B10、B20和B30相较于B0基于发动机功率的CO排放因子分别下降了10.15%、12.73%和32.10%;相较于B0基于功率的HC排放因子分别降低了13.22%、26.45%和30.58%;相较于B0基于功率的PN排放因子分别降低了8.22%、10.91%和14.17%。随着生物柴油比例的增加,CO、HC和PN排放因子降低幅度增大。生物柴油会略微增加农用拖拉机的NOX排放,随着生物柴油比例的增加,NOX排放因子也相应增加,B10、B20和B30相较于B0基于发动机功率的NOX排放因子分别增加了1.60%、2.78%和4.20%。该研究中所有测试燃料基于功率的NOX排放因子较《指南》推荐值高3倍多,可见《指南》推荐值对高原环境下的NOX排放因子不适用,高原环境会影响拖拉机在实际作业过程中的污染物排放。为减少高海拔条件下农用拖拉机在实际作业过程中的污染物排放,考虑到燃油的经济性和生物柴油对NOX排放的影响,将小比例掺混生物柴油作为农用拖拉机替代燃料来使用,不仅可以减少CO、HC和PN的排放,还可以减少化石燃料的使用。研究结果可为高海拔环境下农用拖拉机燃用生物柴油的实际污染物排放控制优化提供参考,可以补充在高海拔地区农业机械的排放数据库,以辅助环境污染研究和政策制定。

聚脲涂层材料对农用拖拉机力学性能的影响规律

农用拖拉机在田间作业中经常受到严重的腐蚀影响,而聚脲涂层被广泛应用于农业机械的防腐保护中。为此,以农用拖拉机为研究对象,选取聚脲涂层厚度、纳米增强剂含量和抗腐蚀剂含量为影响因素,以抗拉强度和断面收缩率为评价指标开展三因素五水平正交试验,运用Design-Expert对数据完成方差分析和显著性检验,得到回归方程和响应曲面图,并通过分析各因素之间的交互作用及变化规律,明确聚脲涂层对农用拖拉机力学性能的影响机理,进一步探明最佳聚脲涂层参数组合。研究结果表明:当聚脲涂层厚度为0.4 mm、纳米增强剂含量为1.5%、抗腐蚀剂含量为15%时,聚脲涂层对农用拖拉机力学性能最好,满足生产要求。

农用拖拉机造型设计与应用研究

鉴于用户对于拖进机外观造型要求提高的现状,对农用拖拉机造型设计与应用进行了研究。拖拉机的整体造型采用逆向工程的方法进行设计,系统分为监控层、应用层、造型设计层和数据库。在进行农用拖拉机造型设计时,除了满足功能和美观的需要之外,还应使结构具有足够的强度和刚度。为此,通过对拖拉机主要受力部分驾驶室和车架的结构进行有限元分析,保证各部分强度低于材料的许用应力。为了验证农用拖拉机造型的合理性,对其进行强度校核试验和用户美观评价试验,结果表明:拖拉机的强度和刚度可保证结构的安全,且造型基本符合用户的审美要求。

农用拖拉机深松深度作业监测系统设计——基于STM32U575

设计了农用拖拉机深松作业监控系统,采用MPU6050传感器来测量耕深深度,基于STM32U575微控制器对传感器角度进行采集和分析。试验结果表明:农业拖拉机作业深度监测误差较小,小于2cm,最大误差小于5个百分比,系统操作简单,工作稳定,可以满足实际应用需求。

不同农用拖拉机轮胎参数对土壤的影响

为提高农机作业效率和土壤利用率,研究不同轮胎参数对土壤的影响。该文选取拖拉机胎面花纹、轮胎胎压和轮胎尺寸为影响因素,以土壤压实度为评价指标,开展了三因素三水平正交试验。通过试验结果的分析可知,深花纹设计能够提供更好的抓地力,但会增加土壤的挤压;轮胎胎压的调节能够在一定范围内影响土壤紧实度,高胎压能够减少土壤的挤压,但也降低了抓地力,大尺寸轮胎能够降低单位面积上的压力,减缓土壤的压实程度。综合考虑,该文选取中等花纹轮胎、胎压为435 psi、轮胎尺寸为1.2 m,能够最大程度地减少对土壤的负面影响,保护土壤结构和生态环境,提高农业生产效率。

农用拖拉机变速箱体油道孔泄漏检测装置设计与应用

针对农用拖拉机变速箱体油道孔泄漏问题,设计了一种新型的泄漏检测装置。该装置采用气压检测法,通过封堵组件、压缩空气管路组件、测试仪器架组件及组合阀块组件的设计与选择,实现对油道孔泄漏的精准检测。检测方法涉及封堵组件装配、检测装置测量调试与应用以及检测后处理。仿真结果表明,该装置具有结构简单、操作简单、通用性及检测效率高等优点,能够有效解决现有农业机械变速箱体油道孔泄漏的问题,可以显著提高农业生产的质量与效率。

基于ARM的农用拖拉机轮胎胎压与温度监测系统设计

首先,介绍了压力和温度对轮胎的影响,设计了胎压和温度检测方案;然后,从硬件和软件实现了基于ARM的农用拖拉机轮胎胎压与温度监测系统。实验结果表明:测试过程中对4个轮胎的压力、温度和电压进行采集,其结果符合实际测量值,证明了系统的可行性和可靠性。

农用拖拉机的自适应二阶滑模路径跟踪控制

针对农用拖拉机在未知扰动影响下的路径跟踪控制问题,本文提出了基于自适应二阶滑模和扰动观测技术的路径跟踪控制策略.首先,建立含有未知扰动项的路径跟踪偏差模型,通过利用自适应控制和改进的加幂积分技术,构造自适应二阶滑模路径跟踪控制方法,该控制方法削弱了滑模控制中存在的抖振影响.其次,为了解决大扰动下控制增益调整过度的问题,通过将鲁棒精确微分器和自适应二阶滑模控制结合,构造复合的路径跟踪控制方法.严格的Lyapunov分析表明横向偏差和航向偏差均在有限时间内稳定到原点.最后,仿真结果验证了本文设计的制导方法能够保证农用拖拉机快速且稳定地跟踪上任意弯曲的参考路径.

基于有限元的农用拖拉机挡泥板弯曲成形分析及优化

借助DYNAFORM有限元软件建立农用拖拉机挡泥板弯曲成形的有限元模型,分析厚度、压边力、冲压速度、摩擦系数和凹凸模间隙对其弯曲回弹的影响规律,研究6061铝合金农用拖拉机挡泥板的回弹问题。在数值模拟的基础上,通过正交优化分析得出:在一定范围内,农用拖拉机挡泥板的回弹量与厚度、压边力、冲压速度、摩擦系数呈现负相关关系,与凸凹模间隙呈现先负后正相关关系;影响回弹量的因素排列次序为压边力、凹凸模间隙、厚度、摩擦系数、冲压速度;最优参数组合为厚度2 mm,压边力300 kN,冲压速度5000 mm∙s-1,摩擦系数0.65及凹凸模间隙1.65 mm。同时,基于工艺参数优化,采用等效拉延筋和回弹补偿策略共同控制该制件的回弹,结果分析表明:等效拉延筋起到降低回弹程度的作用;回弹补偿策略能够有效地减小回弹量。本项研究表明,采用工艺参数控制法、等效拉延筋法和回弹补偿策略能够有效地控制农用拖拉机挡泥板的弯曲回弹程度,为挡泥板实际生产加工过程提供坚实的理论基础与可靠的数值依据。

农用拖拉机的规范使用与故障维修技术探讨

随着经济的发展,农业越来越得到重视,并且走向了机械化发展道路,提升了农业的科技水平。同时,随着国家购机补贴政策的落实,农民购买农机具的积极性、主动性越来越高,农机具在农业主产方面发挥着越来越大的作用。在拖拉机的操作方面,要切实提升专业技术知识,增强规范使用能力和后续维修保养水平,有效提升拖拉机安全系数,延长拖拉机使用寿命。从农用拖拉机的规范使用入手,探讨具体故障维修技术。

农用拖拉机维修保养技术

分析了农用拖拉机维护保养存在的问题,探讨了农用拖拉机的正确使用维修保养要点。

农用拖拉机楔式多片湿式制动系统设计研究

农用拖拉机制动系统中常见的制动器以盘式制动器、湿式制动器等为主。盘式制动器散热性能好,维护方便,但对环境敏感,对液压系统要求高;湿式制动器相比盘式制动器制动性能稳定,操作平稳,兼容性强,但也有制动响应时间较长的不足。为解决这一问题,文章结合楔式制动系统和湿式制动器的工作原理和性能特点,提出了适用于农用拖拉机的楔式多片湿式制动系统,响应迅速,耐用性和匹配性好。文章介绍了楔式多片湿式制动器的机械结构及其制动原理,同时对其匹配计算与校核方法进行了介绍研究,并通过对该制动器在现有农机产品实装性能表现以实例验证的方式验证该设计研究的可行性,为实际工程设计提供参考。

农用拖拉机零件连续损坏的原因及预防建议

随着我国农业的不断发展,在农业生产中能够使用的工具越来越多了。拖拉机是农业生产中比较常用的运输工具,如果拖拉机发生故障,就会大大降低工作效率,因此在拖拉机出现故障之后,需要采用科学的方法来解决问题,只有找到故障发生的原因,才能够提出有效的解决方法。文章分析了农用拖拉机零件连续损坏的原因并提出了预防建议。

无人驾驶农用拖拉机行驶状态信息远程采集系统

针对因田间作业路况差异大及不确定因素多而导致无人驾驶拖拉机行驶稳定性差的问题,提出1种基于通用分组无线服务(general packet radio service,简称GPRS)网络的行驶状态信息远程采集系统。该系统由处理器模块、GPRS通信模块、传感器模块、远程数据中心4部分组成,通过安装到拖拉机上的各个传感器模块检测行驶过程中的振动状态、倾斜角度和遭遇障碍物情况,借助GPRS数据业务,以用户数据报协议(user datagram protocol,简称UDP)将监测数据实时传送到远程监控中心。经测试,系统的平均数据传输时间为17.4 s,可正常监测农用拖拉机的倾角超限、振动频率和遇障情况等。该系统使用灵活、信号覆盖面广,为实现无人驾驶农用拖拉机的远程监控提供了技术参考。

输入饱和情况下农用拖拉机的直线导航控制

本文以农用拖拉机为研究对象,提出了一种基于饱和方法的直线路径跟踪导航算法.该算法可以为农用拖拉机导航中普遍存在的输入饱和控制问题提供一种有效的解决办法.首先,基于直线导航系统运动学模型,将其线性化得到易于控制设计的线性系统模型.其次,设计非饱和控制器,使得系统在该非饱和控制器作用下全局镇定.最后,结合饱和函数和非饱和控制器,构造出饱和控制器,并证明在该饱和控制器作用下系统全局渐近稳定.该控制方案的优点在于:控制器结构较为简单,且饱和控制器中从外到内的饱和度并不需要按照递减顺序选取,从而提高了闭环系统的收敛性能.仿真结果验证了上述方法的有效性.

农用拖拉机上蓄电池使用寿命短的原因分析

农用拖拉机上常配有铅酸蓄电池作为启动动力的能源和停车时临时照明电源。笔者发现许多拖拉机上的蓄电池使用不到1年就不能再继续用了。一般来说，蓄电池的使用寿命是2年，质量好的品牌产品，如果精心呵护，甚至可以使用3～4年。导致农用拖拉机上铅酸蓄电池提前损坏，原因是多方面的，但主要原因却是农机手缺少蓄电池的使用与维护方面的知识。

国内农用拖拉机自动转向系统研究现状

作为精准农业的重要组成部分,农用拖拉机自动转向系统的研究也越来越多。通过对相关文献进行梳理和分析,分别从自动转向系统的两个组成部分(自动转向执行机构和自动转向控制系统)阐述国内农用拖拉机自动转向系统的研究成果,为设计合理的自动转向执行机构和稳定准确的自动转向控制系统提供建议和参考。