【摘要】：冬棗是山東省一種重要的經(jīng)濟(jì)作物,目前冬棗園的作業(yè)需要投入大量的勞動(dòng)力成本,機(jī)械化程度較低,整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程基本由人工勞動(dòng)完成。本文通過(guò)查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)和進(jìn)行實(shí)地考察后,設(shè)計(jì)并研制了一種遙控操作的冬棗園專(zhuān)用作業(yè)自走式電動(dòng)底盤(pán)。完成了作業(yè)底盤(pán)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)和電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)分析冬棗園作業(yè)環(huán)境和冬棗的種植農(nóng)藝,確定冬棗園自走式電動(dòng)底盤(pán)的技術(shù)指標(biāo),并提出總體設(shè)計(jì)方案。(2)根據(jù)技術(shù)指標(biāo),完成動(dòng)力系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)匹配;通過(guò)匹配結(jié)果進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力電池等部件的選型,確定了動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,使用AVL CRUISE進(jìn)行動(dòng)力性能和續(xù)航能力仿真。仿真結(jié)果顯示,動(dòng)力系統(tǒng)匹配方案符合設(shè)計(jì)要求。(3)確定了作業(yè)底盤(pán)的車(chē)架類(lèi)型,設(shè)計(jì)了車(chē)架的具體方案,進(jìn)行了車(chē)架的強(qiáng)度校核,結(jié)果表明最大應(yīng)力均小于許可應(yīng)力,設(shè)計(jì)符合要求;確定了履帶式行走裝置的主要參數(shù),完成作業(yè)底盤(pán)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(4)完成了冬棗園自走式電動(dòng)底盤(pán)的電控系統(tǒng)設(shè)計(jì),電控系統(tǒng)包括整車(chē)控制器、直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和無(wú)線遙控器;直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器根據(jù)整車(chē)控制器的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向指令控制左電機(jī)和右電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng);整車(chē)控制器接收并解析無(wú)線遙控器信號(hào),控制直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器工作,監(jiān)測(cè)作業(yè)底盤(pán)的運(yùn)行狀態(tài)并上報(bào)給無(wú)線遙控器;無(wú)線遙控器讀取操作員的駕駛意圖,向整車(chē)控制器發(fā)送控制指令,通過(guò)LCD屏幕顯示作業(yè)底盤(pán)運(yùn)行狀態(tài)。(5)為驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性,試制了冬棗園自走式電動(dòng)底盤(pán),并進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試。試驗(yàn)結(jié)果表明作業(yè)底盤(pán)自高車(chē)速為6.72km/h,轉(zhuǎn)向圓直徑為2430mm,通過(guò)圓直徑2740mm,具備通過(guò)30%坡度路面,續(xù)航里程可達(dá)17.5km,無(wú)線遙控距離達(dá)到200m,各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。
【圖文】：

圖 1.1 GorillaVehicles 電動(dòng)拖拉機(jī) 圖 1.2 EletricOx 型電動(dòng)拖拉機(jī)制約農(nóng)用電動(dòng)底盤(pán)發(fā)展的是蓄電池，蓄電池的續(xù)航能力和使用壽命決定了農(nóng)業(yè)作業(yè)底盤(pán)是否耐用；因蓄電池相關(guān)技術(shù)沒(méi)有得到突破，近年來(lái)農(nóng)業(yè)電動(dòng)底盤(pán)的發(fā)展方向都是小功率，以植保為主要功能的產(chǎn)品；如2018年，德國(guó)Hannes Heidfeld研發(fā)了一款用于玉米田植保的農(nóng)用電動(dòng)底盤(pán)[9]，該作業(yè)底盤(pán)使用雙電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，配合一組48V電池組進(jìn)行作業(yè)；因?yàn)槌鲇趯?duì)省電的考慮，該電動(dòng)底盤(pán)需要通過(guò)貨車(chē)運(yùn)輸?shù)教镩g進(jìn)行作業(yè)。2012年，日本愛(ài)媛大學(xué)與日本井關(guān)農(nóng)機(jī)株式會(huì)社合作研制的一種小型農(nóng)用電動(dòng)底盤(pán)[10]，因?yàn)榫邆錈o(wú)廢氣排放、噪音小、易操作等優(yōu)點(diǎn)，主要用于密閉的溫室大棚內(nèi)工作；同年，美國(guó)紐荷蘭公司推出的NH2農(nóng)用電動(dòng)底盤(pán)[11]安裝一組12kWh的電池組，但是其續(xù)航能力、連續(xù)作業(yè)能力和可靠性還是沒(méi)達(dá)到實(shí)際作業(yè)要求。1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

圖 1.1 GorillaVehicles 電動(dòng)拖拉機(jī) 圖 1.2 EletricOx 型電動(dòng)拖拉機(jī)制約農(nóng)用電動(dòng)底盤(pán)發(fā)展的是蓄電池，，蓄電池的續(xù)航能力和使用壽命決定了農(nóng)業(yè)作業(yè)底盤(pán)是否耐用；因蓄電池相關(guān)技術(shù)沒(méi)有得到突破，近年來(lái)農(nóng)業(yè)電動(dòng)底盤(pán)的發(fā)展方向都是小功率，以植保為主要功能的產(chǎn)品；如2018年，德國(guó)Hannes Heidfeld研發(fā)了一款用于玉米田植保的農(nóng)用電動(dòng)底盤(pán)[9]，該作業(yè)底盤(pán)使用雙電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，配合一組48V電池組進(jìn)行作業(yè)；因?yàn)槌鲇趯?duì)省電的考慮，該電動(dòng)底盤(pán)需要通過(guò)貨車(chē)運(yùn)輸?shù)教镩g進(jìn)行作業(yè)。2012年，日本愛(ài)媛大學(xué)與日本井關(guān)農(nóng)機(jī)株式會(huì)社合作研制的一種小型農(nóng)用電動(dòng)底盤(pán)[10]，因?yàn)榫邆錈o(wú)廢氣排放、噪音小、易操作等優(yōu)點(diǎn)，主要用于密閉的溫室大棚內(nèi)工作；同年，美國(guó)紐荷蘭公司推出的NH2農(nóng)用電動(dòng)底盤(pán)[11]安裝一組12kWh的電池組，但是其續(xù)航能力、連續(xù)作業(yè)能力和可靠性還是沒(méi)達(dá)到實(shí)際作業(yè)要求。1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
【學(xué)位授予單位】：山東交通學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：S22

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本文編號(hào)：2706623