农用仿形履带式动力底盘设计与试验

设计了一种具有仿形功能的农用动力底盘。该底盘由机架、悬架系统、导向轮、驱动轮、支重轮、传动装置、履带及控制系统等组成。每个减振装置上装有螺旋弹簧液压减振器,其摆臂能够随地面不平度的变化以及底盘承重情况,在车架一侧纵向平面内摆动,悬架系统具有变刚度的特性。1∶4模型底盘试验表明,其满载最大爬坡度约为60%,最高作业速度可达3 km/h,在非道路场所行驶时具有良好的地面仿形、平顺性和通过性。

分层式液力搅拌致热系统致热效能研究

提出一套可匹配不稳定风能作为能量输入的高效风力致热系统。基于计算流体动力学仿真技术(CFD)分析系统关键参数油液高度和输入转速对系统制热效能的影响;基于仿真系统结构参数和仿真条件建立试验系统,并进行相应的搅拌验证试验。仿真分析和试验结果表明:基于CFD对风力致热效能分析可行有效;分层式液力搅拌致热效果明显;在试验范围内,油液高度越高、搅拌速度越大,致热效果越好。

苜蓿草压扁试验台设计与试验

进行苜蓿草压扁试验台的研制,以获取苜蓿草最佳压扁效果参数。结合苜蓿草压扁效果的影响因素:压料间隙、苜蓿草田间长势、刈割压扁机作业行驶速度、压料辊转速以及预紧机构初始预紧力,进行了压扁装置、驱动装置、间隙调节机构及数据采集系统的设计。利用试验台改变压料间隙、苜蓿草喂入量、喂入速度及压料辊转速等,可对苜蓿草的压扁效果进行多因素正交试验。试验结果表明:压料辊压力变化具有一定规律,试验台可以有效模拟真机工况。各影响因素中,喂入量对压扁后粗蛋白质质量分数的影响最大,其次分别为压料间隙、喂入速度和压料辊转速。

雷达识别狼毒草喷药灭除装置

针对狼毒草早期萌发的高度优势和灌丛特性,提出一种狼毒草对靶喷药灭除装置。完成了机架系统、喷药系统、电控系统以及整机结构的设计,基于雷达传感测距技术实现了对狼毒草的自动识别与定点精量施药控制。实地试验结果表明:该装置对狼毒草施药附着率可达87.1%,能有效提高灭除效率和减少农药的使用量,避免由于大量连续喷药引起的环境污染。

风能利用与可持续发展

简述了常规能源的有限性及其大量使用对环境的破坏、对空气的污染等问题,并指出大力开发利用新能源和可再生能源是实现能源可持续发展的必由之路。同时,对风能利用的优势、可利用的几种形式以及国内外风能利用的现状和发展前景做了介绍。

全液压山地手扶式苜蓿刈割压扁机设计与试验

为适应我国山坡、丘陵地带苜蓿收获特殊需求,提高苜蓿收获机械作业操作灵活性和安全性,提出了一款山地手扶式苜蓿刈割压扁机。该机采用全液压驱动,整机液压系统由行走驱动回路、工作装置升降控制回路及工作装置驱动回路3部分组成,可实现自走、工作装置升降和刈割压扁作业;工作装置升降机构采用平行四连杆机构,以保证工作装置升降过程中割刀刀盘倾角不变。同时,进行了样机试制与田间性能试验,试验表明:整机能够有效地实现苜蓿的刈割、压扁作业,爬坡度可达30%,行驶速度可达5km/h,能够实现单边制动转向及原地转向等功能,满足山坡、丘陵地带苜蓿收获的需求。

静液压-机械驱动桥式履带底盘分段跟随转向控制研究

为提高静液压-机械驱动桥式履带底盘转向的可操作性及安全性,设计了一种分段跟随控制策略及利用转向盘输入的转向电控系统。根据打滑条件下履带底盘转向分析结果,求解出理论转向轨迹,并根据机械驱动桥响应复位时间进行分段处理。实际履带底盘转向轨迹根据控制策略中所划分的行驶方向角度与位置偏离限控制每一分段时间内驱动桥的离合制动器作用状态,实时跟随理论轨迹。建立了控制策略的评价方法,并进行了算法仿真和电控系统设计及实车试验。仿真结果表明控制算法履带底盘转向相对误差为5.9%-10%,执行器作用平均频率为2.5-6.6 Hz。实车试验表明,利用转向盘输入的电控转向系统可满足静液压-机械驱动式履带底盘的转向需求,能够实现驾驶人员转向意图,转向过程平稳。同时,电控系统能够有效减少履带底盘转向过程中的原地滑转,从而减小对地面和农作物的损伤。

基于电容率测量的磁流变液静置沉降特性研究

为研究磁流变液的静置沉降特性,实现磁流变液沉降特性局部嵌入式实时动态监测,提出了一种基于电容率测量的磁流变液沉降特性测量方法。依据不同固体质量含量的磁流变液电容率的差异,通过检测以磁流变液为介质的圆柱形电容器的电容值,并计算出电容率比率与磁流变液固体质量含量的关系,表征磁流变液沉降特性。设计了磁流变液静置沉降测量装置,并对15个不同固体质量含量的SG-MRF2035型磁流变液进行了固体质量含量与电容率测量试验。试验结果表明电容率比率与磁流变液固体质量含量呈现正相关特性,基于电容率测量的磁流变液沉降特性测量方法能够有效地用于磁流变液沉降特性测量,并可嵌入到磁流变液应用产品内部实现磁流变液沉降特性的局部、实时动态监测。

从日本高等教育结构看我国高等教育发展中的问题

近年来我国高等教育在适应市场经济发展的过程中得到了长足发展 ,但是 ,同时也面临着诸多亟待研究、探讨和解决的新问题。本文通过分析日本高等教育的概况、结构、特点及其与经济发展的关系 。

履带自走式苜蓿切割压扁机设计与试验

为适应西部地区苜蓿收获的需要,研制了一台履带自走式苜蓿切割压扁机。为此,进行了整机结构设计和总体布置,完成了零部件的选型、设计,并进行了样机试制。该机采用静液压无级变速驱动桥,实现了无级调速,操控简便。试验结果表明:样机爬坡度可达30%以上,最高作业速度可达10km/h,接地比压29k Pa,能够较好地满足山地苜蓿切割压扁作业的需求。

非道路动力底盘线控四轮独立转向控制系统研究

我国苜蓿主要生产区为甘肃、宁夏等路况复杂的山地丘陵地带,用于苜蓿收获的非道路动力底盘的行驶灵活性将直接影响其作业性能。为改善其低速工况下的行驶灵活性,基于车辆三自由度动力学模型提出了非道路动力底盘以跟随已知路线前进为目标的多种工况下的分层控制策略,搭建了四轮转向硬件在环实验平台,并进行了仿真实验。实验结果表明:动力底盘模型能够实现轨迹跟随、原地转向及斜向行驶,质心位置最大偏差为0.6 4 1 8 m,中心线方向最大偏差为3.3 0 9 6 rad。开发的控制系统取得较好的半实物仿真效果,为改善非道路动力底盘低速情况下转向灵活性提供了理论基础。

农用底盘主动平衡试验平台与控制系统设计与试验

常规的农用作业装备很难适应坡地作业环境,为了使作业车身在坡地作业时保持水平,以主动平衡系统作为研究对象,开发了主动平衡试验平台及控制系统。基于Sim Mechanics与Sim Hdraulics模块建立了机-电-液多物理域仿真模型;针对双作用非对称式液压油缸推程与回程运动的不同特性,采用双通道式PID控制策略进行控制,分别对液压油缸跟随响应、位移误差变化、速度阶跃响应与平台双轴倾角进行仿真分析。仿真表明,双通道PID控制下最大跟随误差为1. 90 mm,响应时间为0. 228 s,极限状态下平衡时间为2. 98 s。与单通道PID控制相比,其最大控制误差降低49. 3%,响应速度提高了45. 8%。在实验室模拟8种不同坡度,对主动平衡试验平台进行响应时间和平衡效果测试,系统响应时间为0. 328 s;随着坡度的增加,试验平台调平最大误差为1. 14°,最大均方根误差为0. 299°,主动平衡试验平台及控制系统达到了设计要求。

车辆工程专业大学生创新能力培养的教学方法探索

创新在社会进步和技术变革中起着重要作用,对于技术快速发展的车辆行业尤为重要。文章针对车辆工程专业学生,开展提升创新能力的教学方法探索,提出兴趣培养、因材施教等六项措施,以及分模块、分层次的教学实践体系,旨在培养具有独立思考能力、创新思维和创新能力的车辆工程专业合格人才。

山西省风能利用与可持续发展

本文简述了山西省煤炭能源现状,资源的有限性、带来的环境破坏等问题,介绍了国内外风能利用现状及发展规划,山西省的风能资源状况、风能利用现状及发展规划,分析了风能热利用的可行性,并指出大力开发利用新能源和可再生能源是实现山西省能源、经济和社会可持续发展的必由之路。

电动汽车再生摩擦集成制动系统ABS控制性能研究

提出电动汽车再生摩擦集成制动系统,建立了集成制动系统动力学模型和仿真系统;针对小型电动乘用车,分别在高附着路面直行、低附着路面直行、高附着弯道行驶3种典型工况下,对集成制动系统进行ABS性能仿真试验研究。研究中,以各轮制动转矩、滑移率和质心纵向加速度表征ABS控制性能参数,以纵向位移和质心侧偏角表征车辆行驶稳定性参数,以制动能回收率表征车辆能量回馈性能参数。研究结果表明,电动汽车再生摩擦集成制动系统具有较高制动性能、良好的ABS控制性能及较好的前后轮制动力分配性能,同时显著提高了制动能回收率。

基于电磁机械耦合再生制动系统的电动汽车稳定性控制

针对现行电动汽车再生制动的不足,提出了一种电磁机械耦合再生制动系统,以克服摩擦制动和再生制动相互独立控制的缺点。在此基础上,以内嵌侧向力约束的二自由度车辆模型为参考模型,基于直接制动输入分配和模糊补偿控制提出了一种集成再生制动的电动汽车稳定性控制策略。以美国FMVSS126法规为试验工况和评价指标,以及低附路面阶跃转向工况为例,应用Matlab/Simulink&Car Sim车辆动力学仿真试验平台,对有、无模糊补偿控制的侧向稳定性、操纵响应性和能量回收率等进行对比分析。研究结果表明,有模糊补偿控制的车辆顺利通过法规测试,所提出的模糊补偿稳定性控制策略具有很好的鲁棒性和横摆稳定性,减小了横摆角速度和质心侧偏角的跟踪误差,即增加了行车安全性,又具有一定的制动能回收率。

多功能自走式牧草育种小区作业机械传动系匹配优化

针对集旋耕、播种、割草和运输功能于一体的多功能自走式牧草育种小区作业机械动力传动系统,在发动机台架试验基础上,利用Matlab开发的优化设计软件进行了优化匹配研究。通过对动力传动系统动力性和燃油经济性模拟仿真,并对动力与传动系统匹配计算,选取最佳的发动机与传动系统匹配方案。对优选出的发动机与传动系统最佳的匹配方案进一步优化设计,得出优化后的传动参数为:1挡传动比2.003 9、2挡传动比1.459 5、3挡传动比0.977 5、4挡传动比0.675 1、倒挡传动比1.984 0、高挡和低挡传动比分别为1.047 8和3.110 2、中央传动比为5.3711。优化后多功能自走式牧草育种小区作业机械的动力性和燃油经济性都得到改善,优化后的传动系与动力的匹配度提高了6.29%。

基于电磁机械耦合再生制动系统的制动力分配策略

针对现行电动汽车再生制动的不足,提出一种新型电磁机械耦合再生制动系统(electromagnetic-mechanical coupled regenerative braking system,EMCB),并对其进行动力学分析和耦合机理研究;基于EMCB系统和理想制动力分配曲线提出一种制动力分配策略,构建EMCB系统模型和控制策略仿真系统,应用Car Sim&Simulink联合仿真平台,以有、无滑移率控制的紧急制动工况为例,对制动能回收、制动稳定性和制动舒适性等进行对比研究和验证分析。研究结果表明,所提出的制动力分配策略不仅实现中低制动强度下实际制动力分配曲线与理想I曲线高度吻合,还满足高制动强度下制动效能的需求,即保证了制动稳定性和制动舒适性,又提高了能量回收效率,有效增加了电动汽车的续驶里程,为进一步获得良好的防抱死制动系统(ABS)、电子制动力分配系统(EBD)、电子稳定系统(ESP)等控制性能奠定了基础。

基于ADAMS的大功率拖拉机制动性能仿真

利用三维作图软件PRO/E建立了东方红-1604拖拉机制动器的三维模型,并运用机械系统动力学分析软件ADAMS建立了拖拉机整车的虚拟样机模型,根据相关试验标准对其进行了制动性能仿真试验。试验结果表明,该样机模型稳定可靠,可用于大功率拖拉机的虚拟仿真研究,为大功率轮式拖拉机的仿真研究搭建了虚拟试验平台,填补了我国大功率轮式拖拉机制动性能仿真研究的空白。

高秆禾草履带收获机防倾翻预警系统研究

针对高秆禾草收获机在南方山坡地带作业易发生倾翻的问题,设计了防倾翻预警系统。该系统主要由上位机、控制器和传感器组成,通过倾角传感器和压力传感器共同监测,实现防倾翻预警功能。对整机质心进行了测量,测得整机质心与驱动轮轴之间的水平距离为944.5 mm、质心高度为1080.4 mm、质心与纵向中心平面的距离为27.9 mm,确定了质心位置;利用软件RecurDyn对整机在7.2 km/h车速下进行了典型工况的动力学仿真分析,横向直行、转向和纵向上下坡的临界倾翻角分别为24°、11°、33°和31°,其中在转向工况下,临界倾翻横向载荷转移率为0.49;对整机进行了静态倾翻试验,横向直行和纵向上下坡的临界倾翻角分别为24.7°、34.2°和31.8°;基于整机尺寸和质心位置搭建了比例模型,在固定转向路径下进行了动态倾翻试验,试验结果表明:转向临界倾翻角为14°,临界倾翻横向载荷转移率为0.54,为高秆禾草收获机应用于复杂工况的行驶作业提供了理论支持。