山地履带拖拉机坡地等高线作业土壤压实应力研究

山地履带拖拉机（配备姿态调整机构）具有良好的稳定性和越障性能,特别适宜在丘陵山区坡地作业,然而由于坡地角的存在导致拖拉机两侧履带下的应力分布极不均匀,使得拖拉机附着性和通过性均降低。本文针对山地履带拖拉机坡地等高线行驶/作业时,坡地土壤内部应力分布规律不明确以及如何提高应力均匀性缓解土壤压实等问题,在深入分析坡地工况下履带最大接地比压与应力传递基本规律的基础上,采用EDEM-RecurDyn耦合方法进行了仿真试验,并采取土压力盒埋设法分别开展了基于小型坡地土槽的静态试验和坡地试验田的动态试验;其中,静态试验探究了不同深度土壤在含水率、初始紧实度、加载质量及坡地角等影响下的垂直应力分布规律;动态试验探究了山地履带拖拉机坡地等高线行驶/旋耕作业时履带下方土壤应力随作业速度、车身状态（调平/未调平）及牵引负载的变化规律;并分析了履带张紧力对土壤垂直、水平应力分布的影响。试验结果表明：履带下垂直应力在各支重轮的轴线处呈现一个应力峰值;水平应力在各支重轮轴线的前、后方分别出现一个应力峰值;适当增大作业速度,可减小土壤内部垂直和水平应力峰值,拖拉机速度由0.5 km/h增加到1.5 km/h,垂直...     

贵州丘陵山地农业装备制造业发展体系构建策略分析

农业装备制造产业在国民经济社会发展中具有战略性基础支撑作用,其发展水平直接决定了农业农村现代化进程。在丘陵山地发展农业机械化困难重重,现以适应贵州丘陵山地农业产业需求为出发点,提出了贵州省农业装备制造业发展的应对策略。从机制、规模、质量、服务四个维度研究了农业装备制造业发展体系的构建,助力贵州省经济高质量发展。     

山地拖拉机坡地等高线旋耕土壤侵蚀规律研究

针对黄土高原丘陵山区坡地等高线旋耕作业时土壤耕作侵蚀(土壤由坡高侧向坡低侧迁移)严重及其机理不明等问题,通过理论分析、仿真试验、土槽及实地试验相结合的方法,深入开展山地拖拉机坡地旋耕侵蚀规律研究。首先,构建了H245标准型常用旋耕刀在坡地工况下的扰土体积参数方程,完成了旋耕刀坡地扰土过程的经典力学分析,确定了导致坡地旋耕土壤侵蚀的主要影响因素：坡地角、耕作深度、刀轴转速以及旋耕作业速度;然后,基于EDEM离散元仿真软件研究了单把旋耕刀和旋耕机整机的坡地扰土规律,得出土壤颗粒在旋耕刀侧切刃的动态滑切作用下有水平向后运动的行为,浅层土壤颗粒位移最大,深层土壤颗粒位移最小,并且深层靠近旋耕刀回转中心的土壤颗粒位移最大;土壤的侧向位移方向受旋耕刀正切刃朝向的影响;随着旋耕刀的入土,土壤颗粒在垂直方向的位置呈先变深后变浅的趋势。最后,选取旋耕刀轴转速、旋耕作业速度和坡地角作为试验因素,进行了实地旋耕单因素和正交试验,单因素试验得到土壤水平、侧向位移随着上述3个因素变化的规律;正交试验方差分析得到影响土壤侧向位移的主次因素为坡地角、旋耕刀轴转速、旋耕作业速度,影响土壤水平位移的主次因素为旋耕作业速...     

丘陵山地姿态调整轮式拖拉机的设计与仿真

针对丘陵山地拖拉机作业环境复杂,对拖拉机的稳定性、通过性和地形适应性要求高的突出问题,设计了一种可进行姿态调平的丘陵山地拖拉机,主要由姿态调整后驱动桥、姿态调整前驱动桥、发动机及电液控制系统组成。姿态调整后,驱动桥设置有可独立回转摆动的轮边减速机构,实现了驱动桥刚性结构柔性调节。姿态调整前驱动桥可围绕拖拉机摇摆轴进行姿态调节。电液控制系统实时监测前、后驱动桥与地面间的坡度夹角变化,自动调节驱动桥的摆动姿态,始终使机身处于水平姿态,提高整机作业稳定性。     

四川省农业机械研究设计院入选农业部农业装备学科群重点实验室“农业部丘陵山地农业装备技术重点实验室”

根据《农业部重点实验室发展规划（2010—2015年）》（农科教发[2010]4号）和《农业部重点实验室管理办法》（农科教发[2010】5号），农业部于2010年和2011年分两批组织开展了部重点实验室体系的布局和遴选工作。     

丘陵山地拖拉机整机轻量化技术研究

为了发展丘陵地区轻简型农业机械,研究了丘陵山地拖拉机整机轻量化技术。首先概述了材料、结构、先进工艺的拖拉机零件轻量化技术,提出了拖拉机部件轻量化技术;然后以丘陵山地拖拉机整机为研究对象,提出了拖拉机整机轻量化技术路线,包括利用回归分析方法确定整机目标质量及采用比值法将整机质量分解为各系统目标质量,同时,对分解后系统中的零部件进行轻量化设计,并提出整机轻量化效果评估系数,进行拖拉机整机轻量化效果评价。     

丘陵山地姿态调整轮式拖拉机运动控制研究

以丘陵山地姿态调整轮式拖拉机为研究对象,提出了一种基于改进遗传算法的运动控制方法,可根据地形条件实现对拖拉机的实时调平控制,提高其车身稳定性。首先,根据拖拉机机构间的运动关系,建立表征其轮心位置与车身姿态参数关系的运动学模型,并进行算例求解,验证了运动学模型的正确与准确性。然后,以提高拖拉机车身稳定性为控制目标,在运动学建模的基础上设计了一种基于改进遗传算法的运动控制方法。最后,对算法进行仿真验证,结果表明,使用算法进行运动控制可有效降低其车身姿态角,横向坡地最大侧倾角降低13.3°,纵向坡地最大俯仰角降低4.3°;在两种坡度兼有的路面上进行综合调整,其最大侧倾角和最大俯仰角分别降低13.8°和4°,极大提高了车身稳定性。同时将改进遗传算法与传统遗传算法进行对比,结果表明,改进遗传算法在响应时间和控制精度方面均优于传统遗传算法,其算法响应时间较传统遗传算法缩短63.93%,大幅提高了算法效率。     

丘陵山地拖拉机前驱动桥壳组件轻量化设计与试验研究

为适应丘陵山地道路条件差、田块小且分散等情况,本文进行丘陵山地拖拉机轻量化研究.以拖拉机前驱动桥壳组件为对象,首先利用该组件三维模型,进行有限元静力学分析,结果发现组件强度和刚度有较大的余量;其次以组件质量、变形量最小为优化目标进行轻量化设计,轻量化后组件质量减轻7.7％,变形量增加5.5％,轻量化后桥壳组件满足强度和...     

丘陵山地拖拉机姿态主动调整系统设计与实验

为保证拖拉机在丘陵山地的安全作业,并提高作业效率及乘坐舒适性,设计了基于双闭环PID算法的丘陵山地拖拉机姿态主动调整系统。首先,根据丘陵山地特定作业需求设计了姿态主动调整系统,包括姿态调整机构、液压驱动系统和控制系统;然后,建立了系统动力学模型,通过数值分析验证了该自动调平控制算法的有效性;最后,在山东五征集团生产的拖拉机上安装此系统,并进行了实验验证。结果表明:所设计的姿态主动调整系统在±10°的坡地上调平时间为7. 5 s,最大调平误差小于0. 5°,左右摆动机构摆角绝对值的差在±1°以内,能有效满足丘陵山地作业需求。同时,该拖拉机在高低起伏较大的坡地上以1挡速度(1. 98 km/h)行驶时,车身倾斜角可控制在±3°范围内,左右摆动机构摆角绝对值差在±5°范围内。所设计的姿态主动调整系统能适应恶劣作业环境的作业需求。     

农业装备运维与作业服务管理信息化技术研究进展

智能农业装备是信息化、自动化、智能化的综合体,其智能化水平主要表现在作业过程状态感知、数据分析、科学决策与自主控制等先进技术的应用。目前,我国农业装备在作业服务方面主要存在故障自动监测实用性差、维修服务资源配置失衡以及服务调度成本高等问题。本文以农业装备中典型机具——联合收获机为例,重点综述了国内外联合收获机运维服务管理相关典型技术的现状和特点,阐述和剖析了农业装备远程运维服务平台、作业数据监测、多机协同作业以及运维服务优化等方面的研究现状和发展动态。阐述了运维服务管理平台总体构架与技术进展;并分别阐述了作业工况、作业质量感知与车载终端管理等远程运维数据监测技术研究进展,路径规划、协同控制与任务分配等多机协同作业技术研究进展,故障诊断预测、维修策略与群体调度等运维服务优化技术研究进展;最后,结合实际应用场景,总结分析了农业装备运维服务管理技术所面临的挑战和机遇,提出了农业装备信息化管理技术的未来发展方向;并指出我国农业装备运维服务管理信息化技术未来研究方向。     

发展大功率拖拉机复式作业装备的重要性

与大功率拖拉机配套的复式作业装备是我国农机发展的重要方向,也是现阶段我国农业发展需要攻克的重大课题。结合黑龙江省农业生产的实际情况,探讨发展大功率拖拉机复式作业装备对促进农业生产和粮食增产的重要意义。     

西南丘陵山区农机化发展的现状与趋势

农业机械化是农业现代化的主要标志,其发展状况不仅直接反映了农业发展的程度和状况,也是解决"三农"问题的重要因素之一.为此,依据国家有关方针政策和大量的最新统计数据,阐述了在我国农机化发展的时代背景下西南丘陵山区农机化发展的现状和趋势.从中不仅可以看到农业机械化在农业现代化过程中的巨大推动作用,还可以看出农业机械化发展在我国尤其是西南丘陵山区的重要性和紧迫性.同时,指出了今后加快西南丘陵山区农业机械化发展的措施.     

影响农机作业标准化的因素与对策研究

目前,我国农机作业标准化离国际水平还有不小差距,需要在提高农机手整体素质、统一作业标准化、健全农机服务体系等方面着手,使我国农机作业标准化上升到一个新台阶,更好地服务于农业生产。     

新起点农机装备再出发

我国农机装备从零起步,不断发展,特别是"十五"以来快速壮大,产业规模和能力不断提升,研发体系基本形成,产品不断优化升级,科技创新能力不断提升,农机装备正向着"从有到全"的方向不断迈进.通过对"十五"以来20年农机装备发展的回顾,围绕我国制造强国、乡村振兴、农业农村现代化等重大战略,以实现第一个百年奋斗目标为新起点,对农...     

丘陵山区果园机械化技术与装备研究进展

中国果园种植面积大,主要集中在丘陵山区,受地形条件和种植模式影响,丘陵果园机械化程度普遍偏低,随着产业结构的调整,果园机械化的发展程度将直接影响其经济效益。本文分析了中国果园分布情况与丘陵果园种植特点,概述了丘陵果园的机械化发展程度,并分析了制约其发展的原因,阐述了机械动力底盘、多功能作业平台、果树修剪机械、植保机械以及采摘收获机械等果园主要装备和技术的研究现状和进展,并对部分果园机械的生产与推广应用情况进行调研分析。在此基础上指出丘陵果园机械化发展面临的问题,认为缺乏对复杂环境的适应能力是制约丘陵果园机械化发展的关键,对果园改建和机械装备研究等提出了发展建议。     

拖拉机水旱田作业时易发生故障分析

拖拉机是农业生产中的常用动力设备,操作者需要学习和掌握拖拉机易发生故障的相关知识。介绍拖拉机旱田、水田整地作业的技术要求和作业环境,总结在拖拉机作业过程中易发生的故障,分析其产生原因,以期为拖拉机操作者使用拖拉机进行旱水田作业时避免和解决故障提供参考。     

农业装备自动控制技术研究综述

随着信息与控制理论的发展,自动化控制技术在农业装备领域广泛应用,促进农业生产的智能化、现代化与规模化。运动控制和作业控制是智能农机自动控制技术的两大核心内容,为无人农机在复杂环境下的高精度自主导航安全行驶和精准作业提供保障。速度控制与转向控制是智能农机运动控制的基础,导航跟踪控制是智能农机运动控制的主要内容。本文阐述了智能农机速度控制与转向控制的研究进展,总结归纳了基于几何模型、基于运动学模型和不依赖于模型的自动导航跟踪运动控制方法。然后,着重分析了智能农机在耕、种、管、收等各环节的作业机构控制以及多机协同作业控制方法。最后,指出构建更加精准的农机数学模型,研究面向复杂场景的先进底盘运动控制技术,发展人工智能与控制理论深度融合的农机控制技术以及提升农机农艺相结合的多机协同控制技术是未来智能农机自动控制技术的发展方向。     

农业装备电动化技术研究综述

随着电力电子和储能技术的发展,动力装备电动化已成为全球车辆发展的重要方向,在新能源汽车领域已得到成功应用,我国率先形成了完整的产业基础。目前,全球电动农业装备处于起步阶段,多以理论研究为主,尚无批量化生产的电动农业装备产品,发展电动农业装备具有产业优势。本文简要分析了电动农业装备关键部件及软件平台,重点综述了国内外电动拖拉机、电动微耕机、电动移栽机、电动果园作业机、电动播种机研究现状,并对电动农业装备与传统农业装备进行了性能对比,得出了不同农业装备的优缺点,为农业装备的应用场景分析提供了支撑。针对不同农业装备的农艺特点和电动化关键部件特点阐述了不同形式农业装备的应用场景。结合当前电动车辆发展状况及农业装备作业特点对不同电动农业装备发展瓶颈进行了分析,为电动农业装备的发展指明了方向,可为我国电动农业装备的发展提供参考。     

多农机重复路径协同作业下的导航路径迭代学习控制

在农作物从种到收多个作业环节中,多农机大都按同一参考路径(存在实时干扰)协同作业。针对"重复路径行驶"特点和借鉴"迭代学习"思想,可以逐渐提高协同作业时的农机导航路径跟踪精度,因此提出一种基于迭代学习控制的农机导航路径跟踪方法。首先,建立了离散的车辆运动学非线性模型;然后,设计了开闭环迭代学习控制律,并进行了收敛性分析;最后,进行了直线和圆形路径跟踪仿真实验。结果表明:迭代学习控制能够实现农机导航路径的完全跟踪;相同迭代次数下,与开环、闭环控制仿真结果比较,开闭环迭代学习控制收敛速度更快,路径跟踪误差逐渐趋近于0。