我國大型植保機械整體發(fā)展水平比較低,尤其是大型植保機械底盤平衡技術(shù)的應(yīng)用,基本處于起步階段。限制大型植保機械發(fā)展的主要原因之一是大型植保機械難以在不平整田間地面上平穩(wěn)作業(yè)。目前,我國大面積防病蟲害作業(yè)主要依靠大型噴桿噴霧機完成。大負荷噴桿噴霧機在不平整路面作業(yè)時,隨著地面的上下起伏,機體也會發(fā)生晃動。一方面,噴桿噴霧機在作業(yè)過程中機身晃動會造成噴桿抖動,噴桿抖動使農(nóng)藥噴灑不均勻影響作業(yè)質(zhì)量,抖動幅度過大時,噴桿會觸碰到地面引起噴桿損壞、造成事故。另一方面,機身晃動會引起噴桿噴霧機承載的大質(zhì)量藥液晃動,藥箱中晃動的藥液會給藥箱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生循環(huán)往復(fù)的沖擊載荷,造成結(jié)構(gòu)的疲勞破壞。噴桿的抖動會影響噴桿噴霧機的作業(yè)效率。落后的底盤平衡技術(shù),成為噴桿噴霧機向大型化發(fā)展的“瓶頸”,制約了大型噴桿噴霧機的發(fā)展。如何解決底盤平衡技術(shù),可以減小因地面起伏引發(fā)車體晃動,保證大型及超大型噴桿在作業(yè)中的穩(wěn)定性。本次課題設(shè)計了一種噴桿噴霧機平衡底盤連桿機構(gòu),該機構(gòu)為全低副機構(gòu),運動靈活,能夠?qū)蓚?cè)懸架搖臂的俯仰擾動輸入產(chǎn)生一定的均化作用,從而能減小噴桿噴霧機車身的俯仰擺動,保證其運動平穩(wěn)性;這種機構(gòu)的另外一個主要作用是能夠合理的分配各個車輪的受力,從而提高噴桿噴霧機田間作業(yè)時的牽引力。圍繞噴桿噴霧機平衡底盤連桿機構(gòu),本次課題進行了如下研究:建立本次課題設(shè)計研究出的噴桿噴霧機平衡底盤連桿機構(gòu)運動學(xué)模型,分析底盤連桿間的位置及運動關(guān)系,并將連桿的長度和位置進行參數(shù)化建立方程組,得出各個參數(shù)之間的相互關(guān)系。通過方程組可以確定噴桿噴霧機平衡底盤連桿機構(gòu)在運動過程中的運動參數(shù)。運用多體動力學(xué)仿真軟件ADAMS創(chuàng)建噴桿噴霧機平衡底盤連桿機構(gòu)的三維仿真模型,對該底盤連桿機構(gòu)進行運動學(xué)計算和仿真分析,通過仿真分析得到平衡底盤連桿機構(gòu)左右懸架連桿與車身連桿的運動仿真角度曲線,仿真結(jié)果驗證了噴桿噴霧機平衡底盤運動學(xué)模型的正確性和平衡底盤的平衡性能,為后續(xù)的平衡底盤連桿機構(gòu)的研究應(yīng)用提供了理論依據(jù)。建立了基于ADAMS的虛擬環(huán)境模型,對平衡底盤連桿機構(gòu)設(shè)置必要的測量量。在ADAMS仿真軟件中對噴桿噴霧機平衡底盤進行仿真試驗,對比分析噴桿噴霧機平衡底盤連桿機構(gòu)和普通剛性底盤在凹凸不平田間路面作業(yè)時噴桿的振動幅度。結(jié)合高等機構(gòu)學(xué)中曲柄滑塊機構(gòu)的運動原理,本文設(shè)計了田間道路模擬四立柱振動試驗臺,四立柱振動試驗臺可以提供正弦波振動,通過控制柜對振動臺振動頻率的控制,本次設(shè)計的四立柱振動試驗臺能很好的模擬各種路面激勵。最后,將制作完成的噴桿噴霧機平衡底盤原理樣機和普通噴桿噴霧機剛性底盤放置在四立柱振動試驗臺上進行平衡性能測試,對比分析分析和驗證了該平衡底盤優(yōu)越的平衡性能。
【學(xué)位單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：S491
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 植物保護在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作用
        1.1.2 大型噴桿噴霧機底盤存在的問題
        1.1.3 大型噴桿噴霧機噴桿振動的危害
        1.1.4 噴盤噴霧機平衡底盤研究意義
    1.2 國內(nèi)外大型噴桿噴霧機平衡底盤研究現(xiàn)狀
    1.3 國內(nèi)外平衡底盤研究成果
        1.3.1 底盤空氣懸浮平衡技術(shù)
        1.3.2 底盤液壓減震懸浮平衡技術(shù)
        1.3.3 通過機構(gòu)學(xué)創(chuàng)新設(shè)計的平衡底盤懸架系統(tǒng)
    1.4 植保機械平衡底盤研究趨勢
    1.5 平衡底盤的種類
    1.6 研究內(nèi)容
    1.7 擬解決的關(guān)鍵問題
    1.8 研究技術(shù)路線
第二章 噴桿噴霧機平衡底盤連桿機構(gòu)總體方案設(shè)計
    2.1 平衡底盤設(shè)計要求
    2.2 平衡底盤方案設(shè)計
        2.2.1 平衡底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.2.2 車體俯仰角與車體兩側(cè)左右懸架連桿擺動角的關(guān)系
    2.3 平衡底盤連桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)形式
    2.4 平衡底盤連桿機構(gòu)桿長的優(yōu)化
        2.4.1 目標(biāo)函數(shù)的建立
        2.4.2 桿長優(yōu)化結(jié)果
    2.5 樣機的主要部件選型及制作
        2.5.1 平衡底盤運動副的選擇
        2.5.2 平衡底盤各連桿的選擇
    2.6 本章小結(jié)
第三章 四立柱振動試驗臺的設(shè)計制作
    3.1 引言
    3.2 四立柱振動試驗臺簡介
        3.2.1 四立柱振動試驗臺基本參數(shù)
        3.2.2 四立柱振動試驗臺性能指標(biāo)
        3.2.3 四立柱振動試驗臺設(shè)計原則
    3.3 四立柱振動試驗臺的結(jié)構(gòu)
        3.3.1 四立柱振動試驗臺的組成
        3.3.2 四立柱振動試驗臺的結(jié)構(gòu)特點
        3.3.3 四立柱振動試驗臺機械系統(tǒng)的組成
        3.3.4 四立柱振動試驗臺控制系統(tǒng)的組成
    3.4 四立柱振動試驗臺主要部件的選型
        3.4.1 電機的選型及計算
        3.4.2 傳動連桿及滑塊導(dǎo)軌的選型
    3.5 四立柱振動試驗臺的工作原理
    3.6 本章小結(jié)
第四章 平衡底盤連桿機構(gòu)的運動學(xué)分析
    4.1 機構(gòu)的運動學(xué)分析方法
    4.2 空間機構(gòu)的運動分析基礎(chǔ)
        4.2.1 空間機構(gòu)的位置和姿態(tài)
        4.2.2 坐標(biāo)變換
    4.3 平衡底盤連桿機構(gòu)的運動學(xué)分析
        4.3.1 位移分析
        4.3.2 速度分析
        4.3.3 加速度分析
    4.4 仿真分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 平衡底盤平衡性能仿真分析
    5.1 引言
    5.2 基于ADAMS的系統(tǒng)模型建立
        5.2.1 平衡底盤仿真模型的建立
        5.2.2 四立柱振動試驗臺仿真模型的建立及運動參數(shù)
        5.2.3 設(shè)置仿真系統(tǒng)測量量
    5.3 平衡底盤性能仿真試驗
    5.4 仿真分析
        5.4.1 平衡底盤與剛性底盤的仿真對比試驗
        5.4.2 平衡底盤噴桿轉(zhuǎn)動副L阻尼系數(shù)仿真實驗
    5.5 仿真試驗結(jié)果
    5.6 本章小結(jié)
第6章 噴桿噴霧機平衡底盤連桿機構(gòu)試驗分析
    6.1 實驗設(shè)備
        6.1.1 組合導(dǎo)航KY-INS110
        6.1.2 LVDT位移傳感器
    6.2 試驗方法
        6.2.1 車體俯仰角的測量
        6.2.2 左右懸架轉(zhuǎn)動角度的測量
    6.3 噴桿噴霧機平衡底盤平衡性能試驗
    6.4 試驗結(jié)果及分析
    6.5 試驗結(jié)論
    6.6 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)
    7.1 研究結(jié)論
    7.2 本文主要創(chuàng)新點
    7.3 研究工作展望
參考文獻
致謝
作者簡歷

【參考文獻】

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