我國(guó)大型植保機(jī)械整體發(fā)展水平比較低,尤其是大型植保機(jī)械底盤(pán)平衡技術(shù)的應(yīng)用,基本處于起步階段。限制大型植保機(jī)械發(fā)展的主要原因之一是大型植保機(jī)械難以在不平整田間地面上平穩(wěn)作業(yè)。目前,我國(guó)大面積防病蟲(chóng)害作業(yè)主要依靠大型噴桿噴霧機(jī)完成。大負(fù)荷噴桿噴霧機(jī)在不平整路面作業(yè)時(shí),隨著地面的上下起伏,機(jī)體也會(huì)發(fā)生晃動(dòng)。一方面,噴桿噴霧機(jī)在作業(yè)過(guò)程中機(jī)身晃動(dòng)會(huì)造成噴桿抖動(dòng),噴桿抖動(dòng)使農(nóng)藥噴灑不均勻影響作業(yè)質(zhì)量,抖動(dòng)幅度過(guò)大時(shí),噴桿會(huì)觸碰到地面引起噴桿損壞、造成事故。另一方面,機(jī)身晃動(dòng)會(huì)引起噴桿噴霧機(jī)承載的大質(zhì)量藥液晃動(dòng),藥箱中晃動(dòng)的藥液會(huì)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(dòng)會(huì)影響噴桿噴霧機(jī)的作業(yè)效率。落后的底盤(pán)平衡技術(shù),成為噴桿噴霧機(jī)向大型化發(fā)展的“瓶頸”,制約了大型噴桿噴霧機(jī)的發(fā)展。如何解決底盤(pán)平衡技術(shù),可以減小因地面起伏引發(fā)車(chē)體晃動(dòng),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(jì)了一種噴桿噴霧機(jī)平衡底盤(pán)連桿機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)為全低副機(jī)構(gòu),運(yùn)動(dòng)靈活,能夠?qū)蓚?cè)懸架搖臂的俯仰擾動(dòng)輸入產(chǎn)生一定的均化作用,從而能減小噴桿噴霧機(jī)車(chē)身的俯仰擺動(dòng),保證其運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性;這種機(jī)構(gòu)的另外一個(gè)主要作用是能夠合理的分配各個(gè)車(chē)輪的受力,從而提高噴桿噴霧機(jī)田間作業(yè)時(shí)的牽引力。圍繞噴桿噴霧機(jī)平衡底盤(pán)連桿機(jī)構(gòu),本次課題進(jìn)行了如下研究:建立本次課題設(shè)計(jì)研究出的噴桿噴霧機(jī)平衡底盤(pán)連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,分析底盤(pán)連桿間的位置及運(yùn)動(dòng)關(guān)系,并將連桿的長(zhǎng)度和位置進(jìn)行參數(shù)化建立方程組,得出各個(gè)參數(shù)之間的相互關(guān)系。通過(guò)方程組可以確定噴桿噴霧機(jī)平衡底盤(pán)連桿機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。運(yùn)用多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS創(chuàng)建噴桿噴霧機(jī)平衡底盤(pán)連桿機(jī)構(gòu)的三維仿真模型,對(duì)該底盤(pán)連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算和仿真分析,通過(guò)仿真分析得到平衡底盤(pán)連桿機(jī)構(gòu)左右懸架連桿與車(chē)身連桿的運(yùn)動(dòng)仿真角度曲線(xiàn),仿真結(jié)果驗(yàn)證了噴桿噴霧機(jī)平衡底盤(pán)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的正確性和平衡底盤(pán)的平衡性能,為后續(xù)的平衡底盤(pán)連桿機(jī)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(duì)平衡底盤(pán)連桿機(jī)構(gòu)設(shè)置必要的測(cè)量量。在ADAMS仿真軟件中對(duì)噴桿噴霧機(jī)平衡底盤(pán)進(jìn)行仿真試驗(yàn),對(duì)比分析噴桿噴霧機(jī)平衡底盤(pán)連桿機(jī)構(gòu)和普通剛性底盤(pán)在凹凸不平田間路面作業(yè)時(shí)噴桿的振動(dòng)幅度。結(jié)合高等機(jī)構(gòu)學(xué)中曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理,本文設(shè)計(jì)了田間道路模擬四立柱振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái),四立柱振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)可以提供正弦波振動(dòng),通過(guò)控制柜對(duì)振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)頻率的控制,本次設(shè)計(jì)的四立柱振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)能很好的模擬各種路面激勵(lì)。最后,將制作完成的噴桿噴霧機(jī)平衡底盤(pán)原理樣機(jī)和普通噴桿噴霧機(jī)剛性底盤(pán)放置在四立柱振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行平衡性能測(cè)試,對(duì)比分析分析和驗(yàn)證了該平衡底盤(pán)優(yōu)越的平衡性能。
【學(xué)位單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類(lèi)】：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(hù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作用
        1.1.2 大型噴桿噴霧機(jī)底盤(pán)存在的問(wèn)題
        1.1.3 大型噴桿噴霧機(jī)噴桿振動(dòng)的危害
        1.1.4 噴盤(pán)噴霧機(jī)平衡底盤(pán)研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外大型噴桿噴霧機(jī)平衡底盤(pán)研究現(xiàn)狀
    1.3 國(guó)內(nèi)外平衡底盤(pán)研究成果
        1.3.1 底盤(pán)空氣懸浮平衡技術(shù)
        1.3.2 底盤(pán)液壓減震懸浮平衡技術(shù)
        1.3.3 通過(guò)機(jī)構(gòu)學(xué)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的平衡底盤(pán)懸架系統(tǒng)
    1.4 植保機(jī)械平衡底盤(pán)研究趨勢(shì)
    1.5 平衡底盤(pán)的種類(lèi)
    1.6 研究?jī)?nèi)容
    1.7 擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題
    1.8 研究技術(shù)路線(xiàn)
第二章 噴桿噴霧機(jī)平衡底盤(pán)連桿機(jī)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 平衡底盤(pán)設(shè)計(jì)要求
    2.2 平衡底盤(pán)方案設(shè)計(jì)
        2.2.1 平衡底盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.2 車(chē)體俯仰角與車(chē)體兩側(cè)左右懸架連桿擺動(dòng)角的關(guān)系
    2.3 平衡底盤(pán)連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式
    2.4 平衡底盤(pán)連桿機(jī)構(gòu)桿長(zhǎng)的優(yōu)化
        2.4.1 目標(biāo)函數(shù)的建立
        2.4.2 桿長(zhǎng)優(yōu)化結(jié)果
    2.5 樣機(jī)的主要部件選型及制作
        2.5.1 平衡底盤(pán)運(yùn)動(dòng)副的選擇
        2.5.2 平衡底盤(pán)各連桿的選擇
    2.6 本章小結(jié)
第三章 四立柱振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)制作
    3.1 引言
    3.2 四立柱振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介
        3.2.1 四立柱振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)基本參數(shù)
        3.2.2 四立柱振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)性能指標(biāo)
        3.2.3 四立柱振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)原則
    3.3 四立柱振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)
        3.3.1 四立柱振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的組成
        3.3.2 四立柱振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        3.3.3 四立柱振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)的組成
        3.3.4 四立柱振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)的組成
    3.4 四立柱振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)主要部件的選型
        3.4.1 電機(jī)的選型及計(jì)算
        3.4.2 傳動(dòng)連桿及滑塊導(dǎo)軌的選型
    3.5 四立柱振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的工作原理
    3.6 本章小結(jié)
第四章 平衡底盤(pán)連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    4.1 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析方法
    4.2 空間機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析基礎(chǔ)
        4.2.1 空間機(jī)構(gòu)的位置和姿態(tài)
        4.2.2 坐標(biāo)變換
    4.3 平衡底盤(pán)連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)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(pán)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(pán)仿真模型的建立
        5.2.2 四立柱振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)仿真模型的建立及運(yùn)動(dòng)參數(shù)
        5.2.3 設(shè)置仿真系統(tǒng)測(cè)量量
    5.3 平衡底盤(pán)性能仿真試驗(yàn)
    5.4 仿真分析
        5.4.1 平衡底盤(pán)與剛性底盤(pán)的仿真對(duì)比試驗(yàn)
        5.4.2 平衡底盤(pán)噴桿轉(zhuǎn)動(dòng)副L阻尼系數(shù)仿真實(shí)驗(yàn)
    5.5 仿真試驗(yàn)結(jié)果
    5.6 本章小結(jié)
第6章 噴桿噴霧機(jī)平衡底盤(pán)連桿機(jī)構(gòu)試驗(yàn)分析
    6.1 實(shí)驗(yàn)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(yàn)方法
        6.2.1 車(chē)體俯仰角的測(cè)量
        6.2.2 左右懸架轉(zhuǎn)動(dòng)角度的測(cè)量
    6.3 噴桿噴霧機(jī)平衡底盤(pán)平衡性能試驗(yàn)
    6.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析
    6.5 試驗(yàn)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?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    7.3 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷

【參考文獻(xiàn)】

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