拖拉機作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)載具,主要用于牽引和驅(qū)動農(nóng)業(yè)機械部件完成各項作業(yè)。舒適性是影響拖拉機產(chǎn)品質(zhì)量與市場競爭力的重要因素,離合踏板作為重要操縱部件,是影響整車操縱舒適性的主要因素之一。本研究主要針對目前農(nóng)機裝備操縱舒適性定量研究較少且研究過程不夠系統(tǒng)化等問題,以拖拉機換擋操縱過程為研究對象,在對舒適性的概念深入研究的基礎(chǔ)上,探究拖拉機換擋操縱舒適性客觀評價與操縱過程數(shù)字化描述的方法,以期為操縱舒適性提供系統(tǒng)化的研究思路。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)對換擋操縱舒適性影響因素進行深入分析,提出了換擋操縱舒適性的評價指標體系。從人機交互過程中的動力學特性對人體舒適性影響規(guī)律來定義操縱過程中的舒適性問題,從人體感知特性和力學特性兩方面入手,選取了平均踏板力(?)、曲線下面積_rA、沖量I_p、非線性度I以及最大分離力F_(max)五個參數(shù)作為拖拉機換擋操縱舒適性的評價指標。(2)針對目前多種評價方法結(jié)論不一致的問題,提出了一種基于離差最大化的拖拉機換擋操縱舒適性組合評價模型。以八臺農(nóng)用拖拉機為研究對象,采集其離合器踏板力和踏板行程數(shù)據(jù),以此為基礎(chǔ),分別采用灰色關(guān)聯(lián)分析、基于熵的綜合評價、信息熵排序、主成分分析、理想解法、改進理想解法五種典型的評價方法對拖拉機的換擋操縱舒適性進行評價,并采用KENDALL協(xié)和系數(shù)法對五種評價結(jié)論的一致性進行檢驗;之后,基于離差最大化思想,求解各種評價結(jié)論的組合權(quán)重,并對結(jié)論進行組合,計算得到拖拉機換擋操縱舒適性的組合評價值;最后,參考李克特五分量表,對拖拉機換擋操縱舒適性進行主觀評價,并其將結(jié)果與組合評價結(jié)論進行對比,結(jié)果發(fā)現(xiàn),組合評價結(jié)論與人體主觀評價結(jié)果具有較好的一致性。(3)針對舒適性評分值如何客觀的分級的問題,嘗試采用模糊聚類的方法進行操縱舒適性等級區(qū)間的劃分。以舒適性評價指標集為特征集,采用模糊C-均值算法對采集的數(shù)據(jù)樣本進行模糊聚類分析,并將樣本數(shù)據(jù)劃分為五類。根據(jù)舒適性評分值與評價指標之間的回歸關(guān)系,將五類數(shù)據(jù)樣本中包含四個特征的樣本點轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的舒適性評分值;最后,根據(jù)每一類樣本點的概率分布函數(shù)的交點將評分值區(qū)間劃分為五個區(qū)間,即:0~0.31、0.31~0.54、0.54~0.69、0.69~0.80以及0.80~1,完成舒適性評分值等級區(qū)間的劃分。(4)為能探究操縱過程中的影響舒適性的負面因素,提出一種換擋操縱舒適性的單元分析模型。以拖拉機換擋操縱過程為研究對象,根據(jù)操縱裝置的物理特性和動作特性,將換擋操縱過程劃分為四個單元,即自由行程單元、分離行程單元、進擋單元以及接合單元。以物元模型為基礎(chǔ),通過引入時間約束,建立多動作單元的耦合組,以此描述拖拉機換擋操縱過程。通過計算實際描述模型與目標模型的貼近度,建立操縱舒適性評價的單元分析模型,并基于此模型對拖拉機的換擋操縱舒適性進行定量分析與綜合評價。研究表明:離合器的分離行程對拖拉機操縱舒適性的影響最大;以載具1為例,其總體舒適性評分值為0.8359,該評分值與多指標綜合評價的評分值(0.8156)非常接近;此外,該模型還給出了載具各個單元的評分值,其值可直接反映研究對象的每一個薄弱環(huán)節(jié);從各個單元的貼近度來看,其最薄弱的環(huán)節(jié)是進檔單元(M3)。采用單元分析模型對操縱舒適性進行評價,評價結(jié)果不僅可以反映部件的操作舒適程度,而且還可以對整個操縱過程中的負面環(huán)節(jié)進行定位。這種方法可有效克服操縱舒適性概念的模糊性和總體評價的籠統(tǒng)性,避免主觀評判的不確定性。相關(guān)研究成果可為拖拉機操縱裝置的舒適性優(yōu)化設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持。
【學位單位】：華中農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S219
【部分圖文】：

拖拉機換擋操縱舒適性評價方法研究本研究的拖拉機換擋數(shù)據(jù)采集自華中農(nóng)業(yè)大學機電工程訓練中心，試驗采集所用的傳感器主要有：上海狄佳傳感科技公司的 DJTZ-70 型腳踏板力傳感器、米朗MPS-S-1000-V1 拉繩式位移傳感器、北京思邁科華技術(shù)有限公司的 USB2611 數(shù)據(jù)采集卡、紐曼便攜汽車應(yīng)急移動電源、以及筆記本電腦。

曼便攜汽車應(yīng)急移動電源、以及筆記本電腦。圖 2-2 數(shù)據(jù)采集傳感器Fig. 2-2 DataAcquisition Sensor容邀請了具有一定駕齡的測試人員 5 名，采用的傳感器與參與測試出，這里不再贅述。進行測試時，測試人員按正常換擋速度踩下、然后松開，每臺載具重復進行 3 次。采集其離合器踏板力和行集 120 組數(shù)據(jù)。現(xiàn)場測試所采用的傳感器如圖 2-2 所示。以載具據(jù)如表 2-2 所示。圖 2-5 所示分別為拖拉機踏板操縱力隨時間與

圖 2-4 現(xiàn)場測試圖Fig. 2-4 Field test diagram表 2-2 載具 2 部分實測數(shù)據(jù)Table 2-2 Measured data of Tractor 2踏板力(N) 行程(mm) 時間(S) 踏板力(N)1.328 2.750 1.1 56.031 3.265 6.325 1.2 70.406 6.563 11.625 1.3 85.375 10.812 17.812 1.4 98.906 13.875 22.687 1.5 109.469 20.375 27.062 1.6 125.719 24.375 30.062 1.7 140.344 26.375 32.875 1.8 149.844 29.469 35.253 1.9 146.937 36.438 43.001 2.0 142.219 44.906 51.257 2.1 167.281 140160180200
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王愛平;周焱;李枋燕;龍劍峰;陳洋;張慧;;指標權(quán)重方法比較研究——以湄潭縣基本農(nóng)田劃定為例[J];貴州大學學報(自然科學版);2015年02期

2 宋江峰;劉春泉;姜曉青;李大婧;;基于主成分與聚類分析的菜用大豆品質(zhì)綜合評價[J];食品科學;2015年13期

3 杜波;秦大同;段志輝;唐嵐;;混合動力汽車模式切換與AMT換擋品質(zhì)評價方法[J];汽車科技;2014年06期

4 龍立梅;宋沙沙;李柰;樊琛;李小波;曹學麗;;3種名優(yōu)綠茶特征香氣成分的比較及種類判別分析[J];食品科學;2015年02期

5 傅隆生;宋思哲;邵玉玲;李平平;王海峰;崔永杰;;基于主成分分析和聚類分析的海沃德獼猴桃品質(zhì)指標綜合評價[J];食品科學;2014年19期

6 公麗艷;孟憲軍;劉乃僑;畢金峰;;基于主成分與聚類分析的蘋果加工品質(zhì)評價[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2014年13期

7 呂勝;谷正氣;伍文廣;梁小波;彭國普;;基于人機工程的自卸車操縱桿舒適度分析[J];中南大學學報(自然科學版);2013年09期

8 劉明周;周維維;張大偉;扈靜;沈維蕾;;汽車變速桿操縱舒適性的矢量描述與聚類分析[J];汽車工程;2013年06期

9 楊飛;史慶春;萬小玲;朱思洪;;基于Pro/EManikin的拖拉機駕駛室人機工程評價方法[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2013年09期

10 李珠瑞;馬溪駿;彭張林;;基于離差最大化的組合評價方法研究[J];中國管理科學;2013年01期

相關(guān)博士學位論文 前2條

1 扈靜;基于舒適性指數(shù)的汽車離合器操縱舒適性研究[D];合肥工業(yè)大學;2014年

2 張小青;基于組合評價法的中國區(qū)域投資環(huán)境評價研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2011年

相關(guān)碩士學位論文 前4條

1 陳楚;福建省主要城市自主創(chuàng)新投入能力的組合評價模型[D];華中師范大學;2015年

2 戴文婕;中國省域低碳經(jīng)濟發(fā)展的一致性組合評價研究[D];華中科技大學;2015年

3 上衍猛;基于模糊C均值算法在文本聚類中的研究與實現(xiàn)[D];東華大學;2013年

4 張曉秋;基于并行工程的儀表板造型可行性研究[D];吉林大學;2006年

本文編號：2871435