重型拖拉机混动电驱无级变速动力总成设计

针对拖拉机现有的手动、自动换挡传动系统的缺点,研究拖拉机动力总成技术,开发“发动机+发电机+驱动电机+变速箱”的电子控制无级变速器(Eletro-Continuously Variable Transmission,ECVT)动力总成技术,利用电机无级变速的特性和电机低速大扭矩、转速范围宽的特性实现无级变速,满足重型拖拉机的需求,同时开发拖拉机电驱动总成的控制技术,使传动效率较液压机械无级变速器(Hydro-Mechanical Continuously Variable Transmission,HMCVT)整体提高5%左右。

重型拖拉机电液悬挂比例控制器设计

设计了一种基于飞思卡尔MC9S12XS128型微处理器的电液悬挂比例控制器。根据重型拖拉机电液悬挂系统控制要求,在分析现有重型拖拉机电液悬挂比例控制器的结构、类型和特点的基础上,确定了比例控制器的整体设计方案,在Code Warrior环境下完成软件程序设计,采用PID控制算法实现对拖拉机作业机组的位控制、牵引力控制和力位综合控制。以重型拖拉机电液悬挂系统为试验平台,对所设计的电液悬挂比例控制器进行了田间试验,牵引力和耕深控制的过渡时间分别为3.89 s和0.81 s。结果表明:比例控制器对重型拖拉机悬挂装置的综合控制具有响应快、精度高、稳定性强等特点,在保证拖拉机平顺性和作业质量的同时,提高了作业效率,降低了拖拉机驾驶员的劳动强度。

重型拖拉机电液提升器多路换向阀仿真与试验

以多路换向阀为研究对象,分析了多路换向阀的工作原理和结构特点,利用压力-流量方程、孔道流量连续性方程及阀芯力平衡方程建立了多路换向阀的状态方程,并运用Matlab/Simulink软件,选择四阶龙格-库塔算法对其进行了动、静态性能仿真分析。基于闭心式负载传感液压系统试验平台,对多路换向阀进行了试验研究,试验结果表明:整个液压系统的压力损失在1.5 MPa左右,负载压力阶跃变化时,多路换向阀可实现负载补偿功能;手动换向阀芯位移阶跃变化时,多路换向阀内压力冲击小、响应特性好;系统流量仅与多路换向阀调速节流口开度大小有关,不受负载变化影响,调速性能良好,满足重型拖拉机电液悬挂系统对多路换向阀的性能要求。

基于ADAMS的铰接轮式重型拖拉机振动特性分析

为分析铰接轮式重型拖拉机的振动特性,利用ADAMS虚拟样机技术,采用GB/T 10910—2004中规定的35 m较粗糙人工试验跑道对其整机振动进行了仿真分析。建立方向器转角开度为0时转向液压简化系统,与整机铰接和摆动机构组成了空间机械-液压偶合的仿真系统。通过仿真,得到了拖拉机在该工况下的各构件载荷和振动频率,总结了铰接轮式重型拖拉机的振动规律。文中主要研究拖拉机铰接结构特性对拖拉机振动的影响,可为铰接轮式重型拖拉机关键部件的减振器设计提供理论依据。

铰接摆杆式重型拖拉机线控转向系统仿真与试验

建立了拖拉机空间多体动力学机械系统与线控转向液压系统联合仿真模型,用Matlab编写了相应的模糊PID控制仿真程序,进行了拖拉机线控转向系统原地转向仿真。在平直水泥路面上进行了铰接摆杆式重型拖拉机线控原地转向试验与行驶试验。试验研究表明,所开发的线控转向系统能用于行驶速度小于13 km/h的作业工况。

重型拖拉机动力换挡传动系试验台的设计

如何设计出能够稳定可靠检验动力换挡传动系产品的试验台,是广大科研机构和企业一直探索的问题。综合运用控制科学、信号处理、传感技术等多学科理论,对重型拖拉机动力换挡传动系试验台进行研究。设计一个能够满足测试多型号重型拖拉机动力换挡传动系的性能、耐久性测试试验台。既能适应当前重型拖拉机动力换挡传动系产品的需要,并考虑到未来动力换挡传动系产品发展需求,能够实现重型拖拉机动力换挡传动系性能、耐久性等测试的规范化。对重型拖拉机动力换挡传动系试验台进行效率试验、耐久性试验测试。测试结果说明重型拖拉机动力换挡传动系试验台的性能达到了测试要求,能够满足重型拖拉机动力换挡传动系的各种测试要求。

重型拖拉机主离合器系统失效分析

主要介绍了重型拖拉机主离合器系统常见故障,并对故障原因进行分析研究,找出了主离合器失效主要故障现象,主要故障现象有离合器打滑、离合器分离不彻底、拖拉机起步发抖,离合器操纵沉重等,分别针对不同故障现象,对离合器系统故障分析原因,找出其影响因素,最后提出判断方法和解决方案,并对设计者和维修人员提供参考建议。

重型拖拉机故障诊断系统开发

为推动重型拖拉机智能化技术的发展,提高拖拉机的安全性和可靠性,保证拖拉机能够正常安全地进行农业生产作业,开发重型拖拉机的故障诊断系统。根据SAE J1939协议选取适合重型拖拉机的诊断参数组,采用基于模型设计的方法开发重型拖拉机整机故障诊断的应用层策略模型,通过与底层代码的集成实现整机故障诊断系统的开发。通过整机VCU与上位机的诊断界面对拖拉机故障诊断功能进行验证。测试结果表明:VCU能够对采集的数据进行故障分析,故障结果符合实际情况。可见开发的重型拖拉机故障诊断系统能够实现重型拖拉机的故障诊断功能,符合设计要求。

重型拖拉机CAN通信网络设计

针对重型拖拉机众多电控单元之间需要实时信息共享的需求,设计了包含整机控制器、发动机控制器、变速箱控制器、电控提升控制器、精准作业控制器以及仪表等节点的整机CAN总线通信网络;基于SAE J1939协议和ISO 11783协议制定了拖拉机CAN网络通信协议;通过CANoe进行了整机CAN总线网络负载率的分析,确定了整机双CAN网络的总线拓扑结构;实车测试了拖拉机的挡位识别、发动机起动、油门踏板开度和四轮驱动等功能。测试结果表明,500 kb/s波特率的双CAN网络拓扑结构以及整机通讯协议能够实现拖拉机的所有功能,能够满足重型拖拉机的作业性能。

重型拖拉机外观艺术设计—基于Photoshop图形图像

随着工业设计学的不断发展和人们对于美观要求的不断提高,人性化美学设计已经在很多领域得到应用,极大地满足了物品使用者的生理和心理需求,以及对于视觉审美的需求。为了缓解农机使用过程中驾驶员的疲劳心理状态,将人性化美学艺术设计引入到了农机的外形布局设计上,通过PS(Photoshop)图层的创建,将立体化视觉效果添加到了农机外形初步设计之后,从外观和颜色上提高了农机的美观性和色彩装饰的宜人性。为了验证基于PS软件进行拖拉机外观艺术设计的优越性,将其设计效率和客户满意程度和其他软件进行了对比,结果发现:采用PS软件可以得到更高的设计效率和客户满意度。

基于嵌入式Linux的智能重型拖拉机远程监控系统开发

为监控重型拖拉机运行状态,提高运行可靠性,设计开发基于嵌入式Linux的智能重型拖拉机远程监控系统。将监控系统作为一个控制器局域网络(controller area network,CAN)节点挂载到重型拖拉机整车控制器(vehicle control unit,VCU)的CAN总线网络上,通过Linux对监控系统的CAN模块、全球定位系统(global positioning system,GPS)模块和4G模块进行程序设计,实时接收重型拖拉机VCU的CAN报文并解析出车速等重型拖拉机运行状态参数,获取重型拖拉机位置和速度信息,将所获得的数据发送到服务器。对设计的监控系统进行测试,结果表明:基于嵌入式Linux的智能重型拖拉机监控系统能够准确地获取重型拖拉机运行时的各项数据,上传到服务器并在客户端显示,远程监控系统满足设计要求。

重型拖拉机控制器的CCP底层驱动与上位机设计

针对重型拖拉机控制器的在线标定测量问题,以32位单片机MPC5744P为例,开发了控制器局域网络标定协议(controller area network calibration protocol,简称CCP)的底层驱动程序。依据CCP的需求设计了FlexCAN模块、PIT模块以及Flash模块的底层驱动程序。为实现对变量的在线标定,利用Python的外部工具PyQt5设计了相应的上位机。为验证所设计系统的性能,通过上位机对MPC5744P单片机进行了变量的在线标定测量测试。试验结果表明,设计的CCP底层驱动能够通过与上位机的交互准确实现变量的在线标定测量,符合设计要求。

重型拖拉机控制器的引导加载程序与上位机设计

针对重型拖拉机控制器的升级维护问题,采用32位微控制器MPC5744P,开发基于控制器局域网络总线技术的引导加载程序,设计上位机。依据引导加载程序的需求开发FlexCAN模块、Flash模块的底层驱动程序及S19文件的解析代码。为了实现对程序的在线更新,利用Python的外部工具PyQt5设计相应的上位机。为验证系统性能,通过上位机对MPC5744P开发板进行程序升级,对引导加载程序进行测试。测试结果表明:设计的引导加载程序能够通过与上位机的交互准确实现应用程序的在线升级,符合设计要求。

大块头更有大智慧——重型拖拉机智能化关键技术研究与整机开发

系列化、大型化是农业机械发展的重要趋势,欧美农机巨头均逐步实现其产品系列化进程,形成了大型不同规格的产品。为破解重型拖拉机完全依赖进口、受制于人的瓶颈,为中国农机装备'走出去'提供科技支撑,我国开展了'重型拖拉机智能化关键技术研究与整机开发'研究工作。

集约化重型拖拉机对土壤的影响及缓释措施

集约化重型拖拉机的使用有利于发展农业生产，但由于拖拉机轮胎对土壤的冲击，对土壤水分、通气性、肥力和植物生物活性条件等的不利影响，又反过来影响了作物的产量，推导了轮式拖拉机下土壤的应力公式，并进行了覆带分散传导挤压实验，结果表明，拖拉机覆带能够降低土内应力及对土壤的压实，从而减少了冬春小麦的产量损失。

东方红全新一代共轨柴油机配套重型拖拉机批量下线

4月17日,山东省青州市骏玛道机械有限公司举行的一场隆重的剪彩仪式,标志着东方红YM6K全新一代高压共轨柴油机配套KH2604重型拖拉机的批量下线。首个批次的KH2604拖拉机将很快陆续发往东北、新疆等地交付使用。

重型拖拉机负载敏感电液提升系统研究现状

主要介绍了负载敏感电液提升系统在农业领域中对于重型拖拉机的重要作用。首先,详细阐述了负载敏感电液比例阀和电液提升系统的原理和功能,然后从电液比例技术、插装阀技术和控制技术等方面对国内外研究现状进行了分析。接着,概述了该领域的主要进展和最新研究成果,并指出了存在的问题。最后,提出了未来重型拖拉机负载敏感系统研究的重点和发展方向,这将有助于学者更好地了解该领域并推动行业技术进步。

重型轮式拖拉机燃油箱设计要点

重型轮式拖拉机通常采用滚塑燃油箱,能充分利用拖拉机侧方的空间,增大燃油箱容积,满足此种拖拉机农忙时较长时间工作的要求。燃油箱外形必须根据拖拉机整机结构和燃油箱周边零件外形进行设计,外形设计还需要考虑燃油箱自身强度和热膨胀的因素。加油口、通气孔、联通口和转角设计等设计细节也决定着燃油箱的设计质量。

基于ANSYS的拖拉机液压气动系统结构设计和仿真

由于重型拖拉机的吨位和自动化程度较高,其动力和刹车系统使用了较多的气动液压装置。液压缸是液压气动传动系统的核心部件,其结构较为复杂,要求强度和硬度、稳定性和使用寿命等较高。但是,液压缸体的设计和结构分析较为复杂,为了提高设计效率、降低设计成本,将ANSYS有限元分析软件和Pro/E建模软件应用到了拖拉机气动液压缸的结构分析过程中。根据拖拉机气动柱塞液压缸的基本结构,利用Pro/E软件对液压缸缸体进行了三维建模,并运用ANSYS对液压缸工作在最大气压下进行了有限元分析,得出了缸体在固有频率为1阶和2阶时的应变分布,为液压缸体的结构优化提供了重要的数据参考。

基于IGWPSO-SVM的HMCVT湿式离合器摩擦副温度预测

针对传统机器学习模型预测重型拖拉机液压机械无级变速箱(Hydro mechanical continuously variable transmission,HMCVT)湿式离合器温度的局限性,提出了基于改进灰狼粒子群优化-支持向量机(Improved grey wolf particle swarm optimization-support vector machine,IGWPSO-SVM)的HMCVT湿式离合器摩擦副温度预测模型。首先,对湿式离合器摩擦副滑摩过程进行热分析,确定影响湿式离合器摩擦副温度的因素;然后,基于支持向量机(Support vector machine,SVM)搭建温度预测模型,并利用改进灰狼粒子群优化(Improved grey wolf particle swarm optimization,IGWPSO)算法对SVM的结构参数进行优化;最后,基于HMCVT湿式离合器试验台数据搭建离合器摩擦副温度预测模型的样本数据库,以湿式离合器摩擦副对偶钢片为对象,对IGWPSO-SVM模型进行试验验证。试验结果表明,IGWPSO-SVM模型预测摩擦副对偶钢片内、中、外径温度的平均绝对误差(Mean absolute error,MAE)、均方误差(Mean square error,MSE)、均方根误差(Root mean square error,RMSE)、平均绝对百分比误差(Mean absolute percentage error,MAPE)的均值分别为3.3557℃、24.3212℃^(2)、4.5976℃、3.95%,最高温度预测误差分别为7.8700、5.4300、0.9900℃,3次试验的对偶钢片内、中、外径温度MAE、MSE、RMSE、MAPE均值的平均值分别为3.3522℃、24.7380℃^(2)、4.9737℃、4.12%,3次试验的内、中、外径最高温度平均绝对误差(Maximum temperature mean absolute error,MTMAE)平均值为4.3733℃,相比于其他4种已有的模型为最低。研究结果可为重型拖拉机湿式离合器温度的高精度预测及整车的可靠性控制提供理论依据。