【摘要】：玉米作為我國第一大糧食作物,是我國山地丘陵地區(qū)最主要的糧食作物之一。而我國耕地中坡度超過15°的耕地就達(dá)總耕地的12.5%。由于地形起伏不平,部分地區(qū)耕地坡度較大等原因,容易造成收獲機(jī)出現(xiàn)車翻人亡的事故,所以山地丘陵地區(qū)玉米的機(jī)械化收獲率一直非常低。為了提高我國山地丘陵地區(qū)玉米的機(jī)械化收獲水平,本文以長春格瑞特農(nóng)業(yè)裝備科技有限公司生產(chǎn)的4YZ-2自走式玉米收獲機(jī)為原型研究了車身調(diào)平系統(tǒng),為我國山地丘陵地區(qū)的玉米機(jī)械化收獲提供技術(shù)支撐。本文的主要工作和結(jié)論如下:(1)玉米收獲機(jī)車身調(diào)平系統(tǒng)整體方案的設(shè)計(jì)。從車身調(diào)平的機(jī)械結(jié)構(gòu)入手,改進(jìn)了原玉米收獲機(jī)底盤的連接結(jié)構(gòu),提出了浮動可調(diào)的底盤連接結(jié)構(gòu),隨后設(shè)計(jì)了玉米聯(lián)合收獲機(jī)車身調(diào)平所需要的液壓系統(tǒng),介紹了液壓系統(tǒng)的工作過程。(2)建立了車身自動調(diào)平模型。通過抽象底盤結(jié)構(gòu)的幾何關(guān)系,建立了車身調(diào)平過程中調(diào)平速度與車身所處傾斜角度之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型,分析了調(diào)平速度與車身傾斜角度之間的關(guān)系。提出了一種自動調(diào)平方案,設(shè)計(jì)了車身自動調(diào)平裝置,隨后根據(jù)玉米種植與收獲方式對調(diào)平的傾角范圍進(jìn)行設(shè)定:左右橫向調(diào)平能力均為17.50°,上坡調(diào)平能力為17.50°,下坡調(diào)平能力為11.00°。在上述工作基礎(chǔ)上,提出了一種車身自動調(diào)平的控制系統(tǒng)。(3)調(diào)平控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。根據(jù)上述自動調(diào)平控制系統(tǒng)方案的要求,設(shè)計(jì)雙軸傾角信號采集電路、信號無線發(fā)送電路、遙控信號發(fā)送及接收電路、傾角信號液晶顯示電路、限位開關(guān)接口電路。在電路原理圖設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,制作了車身調(diào)平控制系統(tǒng)的印刷電路板,焊接和插接各個(gè)功能模塊,完成全部硬件電路的制作。上述硬件電路為實(shí)現(xiàn)玉米收獲機(jī)車身調(diào)平提供了功能載體。(4)車身調(diào)平控制系統(tǒng)的算法與軟件設(shè)計(jì)。根據(jù)上述自動調(diào)平控制系統(tǒng)方案的要求,設(shè)計(jì)了雙軸傾角信號的采集算法、無線發(fā)送算法、濾波算法、液晶顯示算法和車身自動調(diào)平主算法,在車身自動調(diào)平主算法中規(guī)定了左右橫向傾角ε和前后縱向傾角η的調(diào)平精度:-1.5°ε1.5°、-1.5°η1.5°,最后在IAR軟件中應(yīng)用C語言實(shí)現(xiàn)上述各個(gè)算法。(5)調(diào)平控制系統(tǒng)的調(diào)試與試驗(yàn)。首先在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行模擬試驗(yàn),驗(yàn)證車身調(diào)平算法的正確性;隨后在玉米收獲機(jī)的模型樣機(jī)上安裝相關(guān)儀器設(shè)備,通過試驗(yàn)確定合適的濾波參數(shù);最后,通過室內(nèi)靜態(tài)試驗(yàn)、室內(nèi)動態(tài)試驗(yàn)和田間動態(tài)試驗(yàn)檢驗(yàn)自動調(diào)平控制系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性,分析調(diào)平速度與車身傾斜角度的關(guān)系。由試驗(yàn)可知,室內(nèi)靜態(tài)調(diào)平試驗(yàn)的整體調(diào)平成功率為79.09%,成功率較高;室內(nèi)動態(tài)調(diào)平試驗(yàn)的整體調(diào)平成功率為64%,成功率較低;田間動態(tài)調(diào)平試驗(yàn)的整體調(diào)平成功率為62.5%,成功率稍低于室內(nèi)動態(tài)調(diào)平成功率。分析了調(diào)平失敗的主要原因,調(diào)平失敗主要出現(xiàn)在傾斜角度較大和較小時(shí),主要的影響因素為機(jī)械、液壓的振動和傳感器自身的精度。分析了左右橫向調(diào)平和前后縱向調(diào)平過程中調(diào)平速度與車身傾斜角度之間的關(guān)系,得出在左右橫向調(diào)平過程中,隨著車身傾斜角度的增大調(diào)平速度逐漸增大;而在前后縱向調(diào)平過程中,隨著傾斜角度的增大調(diào)平速度逐漸減小,試驗(yàn)得出的結(jié)論與理論分析相同。本文的研究工作為我國玉米收獲機(jī)自動調(diào)平提供了研究基礎(chǔ)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S225.51

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2433092