丘陵地區(qū)農作物的種植模式與北方平原地區(qū)大有不同,尤其是丘陵果園地帶,由于丘陵山地的地形高低起伏,農作物種植相對較緊密,導致普通作業(yè)機具和運輸車難以進入,則人力成為主要的作業(yè)方式,所以如何設計一種具有較大功率、穩(wěn)定性高、小型化的運輸車成為主要的難題。目前關于丘陵果園運輸車的研究并不多,本文提出一種發(fā)動機偏置式丘陵果園運輸車,可以滿足上述要求。本研究的技術路線從丘陵山地果園的運輸現狀以及存在的問題出發(fā),提出丘陵果園運輸車需要克服的技術問題,結合這些技術問題對整機的目標參數、整機布局、動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、行走系統(tǒng)進行設計。結合Recurdyn多體動力學軟件對整機行駛穩(wěn)定性進行了分析,對樣機的綜合性能進行了試驗驗證。主要研究結果如下:1.對丘陵山地果園進行園藝參數的測量,得到果樹行距為6m左右、株距為2m左右、最大坡角為12°、樹高為3m左右,這導致大型的運輸車無法在此工作,所以需要將傳統(tǒng)的大型運輸車小型化�？紤]到大功率發(fā)動機的尺寸,將發(fā)動機偏右前方放置、傳動系統(tǒng)偏中前方放置,這種發(fā)動機偏置式的特殊布局能夠滿足小型履帶式運輸車在丘陵密集型果園正常工作。2.經過了特殊布局的樣機其重心會存在較大的偏移,采用國家標準測量重心方法后發(fā)現重心偏向右前方,重心偏移量如下:整機縱向偏移量y=36.2cm,橫向偏移量x=9.6cm,重心高度h=47.6cm。由于整機作為運輸機,其可搭載相關機具,通過理論研究重心調中規(guī)律后調整作業(yè)機具的放置位置即可較大程度上實現重心的調中,發(fā)現搭載升降機后的整機重心偏移量如下:整機縱向偏移量△ y=34.0cm,橫向偏移量△x=9.1cm,重心高度h=30.1cm,相比空載時重心偏移量明顯減少,重心高度也明顯降低。3.通過Recurdyn仿真分析和傾翻試驗來分析樣機的穩(wěn)定性能。仿真分析得出以下結果:整機在直線行駛過程中左側履帶比右側履帶受到地面反作用合力大;整機在20°的上坡階段能穩(wěn)定行駛;在20°下坡階段整機的行駛存在傾翻角36°的瞬態(tài)峰值;在20°的坡上橫向行駛能保持穩(wěn)定行駛。在測量樣機的靜態(tài)傾翻角后得出樣機縱向極限傾翻角為25.3°、橫向極限傾翻角超過30°。4、在對樣機的綜合性能進行了試驗驗證后得出以下幾點結論。第一,測量樣機空載即不搭載貨物或者相關農機具時,其直線行駛穩(wěn)定性時發(fā)現樣機往右側偏移,直線行駛35m的偏移量為2.83m,不滿足丘陵果園跑偏度要求,在搭載升降機后重心更趨向于樣機中心,此時直線行駛35m的偏移量為1.1m,其直線行駛偏移量明顯減少并達到作業(yè)要求;第二,樣機在含水率24.79%的土壤上行駛其滑轉率為1.55%,滿足履帶行走系最佳滑轉率1%左右的標準;第三,樣機左轉向水平最小轉向半徑為105.4cm,右轉向水平最小轉向半徑為102.5m,樣機水平最小工作半徑為2.01m,符合整機目標設計參數;第四,樣機在15°坡地上進行完全轉向時其轉向軌跡為橢圓,其左轉向最小轉向軌跡為長軸長384.2cm、短軸長302.7cm,右轉向最小轉向軌跡為長軸長380.2cm、短軸長299.0cm。第五,樣機進行了丘陵果園實地試驗,其中包括土壤絕對含水率測定、樣機坡地作業(yè)速度、樣機通過性測定、樣機坡地駐車試驗、樣機累計工作時間統(tǒng)計,經過果園實地試驗結果可知樣機的作業(yè)速度基本與設計值符合,樣機在空載和裝載機具兩種情況下在果園中過溝能力與樹間通過性均較強,在坡地上橫向行駛比較穩(wěn)定未出現傾翻現象,只是出現一定的側滑現象。
【學位單位】：南京農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：S229
【部分圖文】：

而起伏的形狀來提高平順性。懸架結構示意閣如閣１－６所示。??１－側板；２－減振器；３－搖臂；４－支重曲柄；５－支重輪??圖１－６懸架結構示意圖??Ｆｉｇ．?１－６?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??７??

果園地帶的運輸現狀，丘陵地形的特征需要用到運輸車工作。實際需要測定丘陵果園??的上坡角ｅ、最大坡度ａ、果樹的行距和株距、最大溝壑寬度、最大突起高度等。測量??地點選為江西省吉安市萬安縣千里山農場、南京江浦農場等。整機工作環(huán)境如圖２－１??所示，具體測定方法與數據如下。??Ａ西柚種植果園?Ｂ柑橘種植果園??Ｃ香橙種植果園?Ｄ梨樹種植果園??圖２－１整機工作環(huán)境??Ｆｉｇ．２－１?Ｍａｃｈｉｎｅ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ??１１??

選�。唇M果樹作為測定對象，每組４棵樹，然后通過皮尺測量距離，測距時通用冠幅??邊界測量，測量值分別為冠幅山、行距ｄ２、株距ｄ３，待設計值分別為運輸車總寬Ｂ，、??底盤總寬Ｂ２，如圖２－２所示。這是為了保證機身即所搭載的機具能順利通過。所測得??４組果樹的冠幅與行株距如表２－１所示。??，??Ｗ?Ｌ７?Ｒ９?７１?Ｗ???Ｌ?ｄ２?＾??圖２－２果樹冠幅與行株距測量??Ｆｉｇ．２－２?Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｃｒｏｗｎ?ｗｉｄｔｈ?ａｎｄ?ｒｏｗ?ｓｐａｃｉｎｇ?ｏｆ?ｆｒｕｉｔ?ｔｒｅｅｓ??表２－１實地丘陵果樹冠幅與行株距測定值??Ｔａｂｌｅ?２－１?Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｒｏｗｎ?ｗｉｄｔｈ?ａｎｄ?ｒｏｗ?ｓｐａｃｉｎｇ?ｏｆ?ｆｒｕｉｔ?ｔｒｅｅｓ?ｉｎ?ｆｉｅｌｄ??測量參數?—?平均值??１２?３?４??行距?／ｍ?５．８５?６．３２?５．９３?６．１１?６．０５??株距?／ｍ?２．３５?２．２７?２．１４?２．０３?２．１９??橫向冠幅?／ｃｍ?２３０．２?２５０．１?２９０．５?２８２．５?２６３．３??縱向冠幅?／ｃｍ?２１２．５?２４３．６?２８２．６?２７０．３?２５２．２??＿經過數據的處理，并結合果園的園藝，最終將行距設為６ｍ，株距定為２ｍ，橫向??冠幅為２．６ｍ，縱向冠幅為２．５ｍ。??２．１．２山地上坡角測定??履帶車的上坡起步是運輸車從平地行駛到爬坡的過渡過程，底盤會經歷一小段履??帶并＋完全與地面接觸的過程
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本文編號：2837131