發(fā)布時間：2020-06-12 02:41

【摘要】：懸掛式開溝機是一種在田間和城市進行地下管線鋪設(shè)的機械開溝設(shè)備,采用拖拉機牽引可以較大提升開溝工作效率,降低了人力成本支出。開溝的深度和鏈條的速度是評價開溝機工作效率的重要因素。目前市場上的開溝機仍處于起步階段,自動化程度較低,與國外開溝機相比有一定差距。基于這一現(xiàn)狀,課題對一種新型懸掛式開溝機的關(guān)鍵機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)進行設(shè)計與研究。在進行相關(guān)調(diào)研和查閱國內(nèi)外文獻的基礎(chǔ)上,本文以自主設(shè)計的懸掛式開溝機進行研究,主要包括如下內(nèi)容:(1)根據(jù)施工的具體要求確定懸掛式開溝機的結(jié)構(gòu)參數(shù),設(shè)計懸掛式開溝機的機械結(jié)構(gòu),通過Solidworks軟件進行懸掛式開溝機關(guān)鍵零部件繪制,對懸掛式開溝機進行整體裝配。依據(jù)實際工作要求對開溝機的液壓控制系統(tǒng)進行詳細設(shè)計,對液壓元件進行計算和選型,在MATLAB中編程驗證液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(2)對比不同控制算法的優(yōu)缺點,設(shè)計PID控制器、模糊PID力位復(fù)合控制算法對開溝深度進行控制,利用AMESim和MATLAB聯(lián)合仿真對系統(tǒng)分析和參數(shù)優(yōu)化。結(jié)果表明,模糊PID力位復(fù)合控制算法優(yōu)越,當開溝阻力￡8KN,位系數(shù)為0.8~1,力系數(shù)為0.1~0.5,伺服閥頻率為30Hz~45Hz,伺服閥增益為100~130,閥芯阻尼系數(shù)為3~5時,開溝深度準確,液壓系統(tǒng)穩(wěn)定。(3)通過對鏈條工作狀況的分析研究,確定其液壓元件的相關(guān)參數(shù),在AMESim中建立開環(huán)和閉環(huán)的鏈速液壓系統(tǒng),在MATLAB中建立單神經(jīng)元控制系統(tǒng)。通過用不同的控制方式對系統(tǒng)仿真,得出不同工況和不同控制算法下鏈速變化情況。結(jié)果表明單神經(jīng)元PID控制算法對懸掛式開溝機鏈速控制效果最佳。課題設(shè)計的懸掛式開溝機集開溝深度和鏈條速度自動控制于一體,工作效率和自動化程度較目前市場上的開溝機有一定的優(yōu)勢,關(guān)鍵機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計與控制系統(tǒng)的研究是本課題的主要內(nèi)容,解決這項技術(shù)難題對懸掛式開溝機的研發(fā)有著重要的意義。
【圖文】：

圖 1-1 美國 CASE860 開溝機 圖 1-2 荷蘭 2028T 開溝機Fig.1-1 US CASE860 ditching machine Fig.1-2 Holland 2028T ditching machine圖 1-3 意大利 TRS300 開溝機Fig.1-3 Italy TRS300 ditching machine1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國的開溝機研制較晚，最初是犁式開溝機，再到盤式開溝機和螺旋式開溝機，最后發(fā)展到了現(xiàn)在的懸掛式開溝機[19-20]。隨著國家正在積極發(fā)展建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，開溝

圖 1-1 美國 CASE860 開溝機 圖 1-2 荷蘭 2028T 開溝機Fig.1-1 US CASE860 ditching machine Fig.1-2 Holland 2028T ditching machine圖 1-3 意大利 TRS300 開溝機Fig.1-3 Italy TRS300 ditching machine1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國的開溝機研制較晚，最初是犁式開溝機，再到盤式開溝機和螺旋式開溝機，，最后發(fā)展到了現(xiàn)在的懸掛式開溝機[19-20]。隨著國家正在積極發(fā)展建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，開溝
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU623.7

【參考文獻】

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1 王攀;李果;吳先兵;曹中華;陳建;;我國果園開溝機的研究現(xiàn)狀與發(fā)展思路[J];農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程;2015年07期

2 齊樹強;;拖拉機的液壓懸掛系統(tǒng)及所懸掛農(nóng)具耕深的調(diào)節(jié)方法[J];吉林農(nóng)業(yè);2015年11期

3 王U

本文編號：2708886