纯电动拖拉机电驱动系统设计与试验

根据拖拉机工作特性与传动特性要求,设计了一种基于丘陵山区耕播工况下拖拉机电驱动系统,包括电驱动传动方案、驱动电机参数匹配、传动机构及动力输出机构特征参数设计等。在搭建的电驱动系统综合性能试验台上对该系统进行外特性、传动效率、噪声及可靠性测试。试验结果表明,该电驱动系统传动效率在72%~94%之间,且在1 000 r/min以内低速工况下,能够稳定输出扭矩;在1 000~3 000 r/min之间能稳定输出功率。满足拖拉机耕播工况和运输工况下的特性要求,验证了电驱动系统设计的合理性。     

电动拖拉机快速原型平台测控系统设计与试验

针对目前对电动拖拉机试验平台测控系统的设计方法较少的问题,提出了一种可重构测控系统的设计方法.根据拖拉机旋耕机组的工作特性要求,搭建了一种串联式混合电动拖拉机快速原型试验平台.该平台采用双电机独立驱动结构,结合dSPACE和Matlab/Simulink建立了实时测量控制系统,提出了通信模块化和控制策略模块化的设计方法...     

拖拉机室内台架试验技术现状与展望

作为拖拉机研发的重要验证手段,拖拉机室内台架试验可方便高效地为拖拉机模拟各种工况下的性能表现.首先探究动力总成控制技术、负载模拟技术、试验数据处理技术和试验结果评价技术4种拖拉机室内台架试验关键技术,结合试验技术的最新研究进展,对4种技术进行详细的阐述和分析.接着从动力总成控制算法、负载模拟算法、试验数据处理方法、试验...     

基于轮毂电机驱动的电动拖拉机总体设计与试验

针对温室大棚、果园、茶园等复杂作业环境及绿色环保作业要求,在完成了基于轮毂电机驱动的电动拖拉机三维设计及样机研制的基础上,进行了整车性能试验及ADVISOR 2002仿真.在建立电动拖拉机驱动系统仿真模型的基础上,对软件上自带的前驱特性功能模块进行了二次开发,完成了基于轮毂电机驱动的电动拖拉机后驱特性的性能仿真,得出电...     

电池位置纵向可调的电动拖拉机设计与试验

针对传统燃油拖拉机作业不可再生资源消耗大、环境污染严重以及人工调节配重费时费力等问题,基于世超1YZS150型燃油拖拉机底盘设计了一种电池位置纵向可调的电动拖拉机.电动拖拉机主要由电池、驱动电机、电机控制器、速度仪表、急停开关、BMS仪表、V型皮带、加速踏板、换挡杆、底盘、电池位置纵向调节机构及充电/DC-DC一体机等...     

电动拖拉机驱动力与传动效率特性试验

对电动拖拉机驱动力特性及传动效率特性进行了试验研究.在对电动拖拉机驱动力和传动效率进行理论分析的基础上,从整车角度出发建立了驱动力产生方程、总的传动效率以及电动机控制器效率的计算方程.采用室内台架模拟试验的方法对6挡小型四轮电动拖拉机进行了试验研究.研究结果表明:驱动力特性是下凹的,更适合车辆动力性的要求;不同挡位的驱动力特性各不相同,适合不同作业工况;工作在不同挡位时的传动效率差别较大,其中工作在Ⅵ挡时高效速度范围最宽,效率大于0.5的速度区域占整个Ⅵ挡速度区域的70.6%,因此工作在该挡时经济性最好;正常工作时,电动机控制器效率较高,对电动拖拉机总的传动效率影响不大.     

电动拖拉机电动悬挂系统的设计与性能仿真

以某设施栽培小型纯电动拖拉机为对象,从节省能源、提高作业质量的角度出发,设计了一种全新电动悬挂系统,提出了提升速比新的表达方式。同时,对基于Adams软件建立电动悬挂系统的动力学仿真模型进行了相关仿真及性能分析,以验证设计方案的可行性。     

微型电动拖拉机驱动系统设计

提出了以电动机作为动力的微型电动拖拉机驱动系统方案,在对微型电动拖拉机牵引作业和旋耕作业工况特性进行分析的基础上,给出了电动机所需功率的计算方法,选配了相应的电动机和调速装置;确定了传动系统的传动比,设计了传动系统机械结构;所设计的驱动系统依靠调节电动机的控制装置能实现微型电动拖拉机常用工作速度之间的无级变化。计算结果表明,所设计的电驱动传动系统能满足不同工况下的需求。     

丘陵山区小型电动拖拉机总体设计研究

介绍了一款适应于设施农业、丘陵山区农田耕作的电动拖拉机的总体设计和整机结构设计以及关键技术、部件的研究.通过电动机代替传统的燃油发动机,车架的优化设计可实现节能环保、排放绿色、作业综合效益提高等优点,是下一代农业动力机械的发展方向与趋势.     

拖拉机传动系轴类零部件耐久性台架试验程序载荷谱研究

基于传统拖拉机作业工况复杂、轴类零部件受多重载荷耦合作用易损坏以及配套耐久性台架试验操作复杂、费用昂贵、试验时间长等问题,提出了一种能模拟实际循环工况、简化加速传动系轴类零部件耐久性试验的程序载荷谱编制方法.针对拖拉机田间犁耕作业工况,建立了动态扭矩测试系统,可抵抗土壤-机器-植物系统多重相互载荷干扰,准确获取传动系传...     

电动拖拉机CAN通信网络设计及硬件在环测试

针对由于电动拖拉机控制系统的改变,拖拉机传统布线难以满足各电子控制单元之间的信息共享等问题,以功率分汇流式电动拖拉机CAN通信系统设计为例,基于SAEJ1939协议设计了CAN通信网络系统。分析比较了4种拓扑结构的优缺点,采用高、低速CAN通信网络系统构建了整机CAN网络结构。基于SAEJ1939协议,结合电动拖拉机结构及其作业工况特点制定了整机CAN通信网络协议。基于d SPACE硬件在环仿真平台和CANoe软件进行了CAN通信网络硬件在环测试试验。结果表明:功率分汇流式电动拖拉机CAN通信网络系统报文发送接收正常,测试模拟过程中没有出现错误帧,通信效果良好,系统稳定可靠;通信网络理论负载率理论计算结果与测试结果基本一致,验证了CAN网络系统的实时性和可靠性。     

汽车与拖拉机工况模拟试验台设计

介绍了汽车与拖拉机工况模拟试验台的设计。模拟试验台采用电机来代替发动机驱动,具有较强的可控性,有利于实现不同的工况;试验台硬件结构采用模块化和分层控制设计方法,各级之间采用CAN总线连接,具有较好的可控性与可扩展性;测控软件采用虚拟仪器技术开发。分析了系统驱动模块及控制方法,为汽车与拖拉机硬件在环系统提供了理论基础和模拟依据。     

拖拉机电性能虚拟综合测试系统设计与试验

基于虚拟仪器构建了拖拉机电性能综合测试系统,以满足整车条件下拖拉机电器功耗、电器部件匹配选型等研究测试需要。首先在分析拖拉机电性能测试要求的基础上,对硬件进行选型。然后设计了以美国NI cRIO控制器为核心的测试系统,实现对蓄电池和发电机端电压和电流、发动机转速、车速、温度等信号同步采集。给出了测试系统的虚拟软件设计方案,包括在数据采集器中运行的FPGA软件和实时软件,以及在上位机中的数据采集与分析软件等。最后进行了电流精度对比试验和拖拉机电性能场地实车试验,试验验证了本系统电流采样精度和工作可靠性。     

多功能拖拉机发动机余热利用系统设计

以宝顶牌BD102T2-Q多功能拖拉机为工程应用实例,根据该车配套脱粒机同步气流半干燥系统的要求,在对发动机余热来源和热量进行分析与估算的基础上,提出了发动机余热的利用方案,设计了发动机余热利用的主要装置—换热器,完成了发动机尾气余热利用换热器的设计和余热气流半干燥系统的布置,并对换热器和余热半干燥系统进行了试验分析。试验结果表明,余热利用系统起到了利用发动机余热对谷物进行半干燥的作用。     

拖拉机经济性虚拟综合测试系统设计与试验

基于虚拟仪器构建了拖拉机经济性综合测试系统,以满足拖拉机节油节能技术、动力总成设计优化、农艺规范优化等研究测试需要。首先在分析拖拉机油耗测试要求的基础上,对硬件进行选型,设计了以美国NI cRIO控制器为核心的测试系统,实现对瞬时和百公里油耗、行驶速度和轨迹、发动机工作点等信号同步采集。给出了测试系统的虚拟软件设计方案,包括FPGA软件、实时软件和上位机数据采集与分析软件等。对油耗流量传感器输出的两路正交编码TTL信号进行X4编码编程,将有效方波信号计数分辨率提高到0.25个方波。编程实现系统对燃油正、回流识别和计数,采用FPGA精确定时技术确定计数脉冲边沿跳变时刻,有效提高了瞬时油耗测试精度。将发动机OBD接口中的CAN和K线接入系统,并编程实现对发动机输出扭矩、转速等信号的同步采集,以分析发动机工作状态。最后进行了对比试验和场地试验,验证了本系统瞬时油耗采样和数据处理方法的准确和实时性,以及整个系统功能和可靠性。研究为拖拉机经济性综合评估和分析提供了有效手段。     

拖拉机液压机械无级变速器试验台设计

根据拖拉机液压机械无级变速器试验要求,提出了其试验台设计方案,确定了试验台驱动装置及加载装置,设计了试验台数据采集与控制系统。以东方红1302R拖拉机液压机械无级变速器为被试对象,完成了液压机械无级变速器的无级调速特性试验和自动调速特性试验。结果表明:所设计试验台自动化程度高、运转平稳,满足设计要求。     

电动拖拉机底盘多目标优化设计

针对目前电动拖拉机底盘布置研究相对较少的情况,基于现有的整机匹配结果进行了底盘布置设计,利用三维建模软件建立模型,输入质量参数,提取整机主要零部件重心位置参数,然后通过分析拖拉机牵引机组作业时的力学特性,建立相关数学模型。以电动拖拉机的牵引效率和整机质量作为优化目标,采用NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化。综合考虑了犁耕作业下拖拉机的稳定性要求、驱动力要求、载荷波动情况以及传动系和行走系零件寿命等影响因素,制定了算法运行的约束条件,建立了约束方程组。以电动拖拉机的使用重力、前后电池组的质心和整机质心为目标变量,推导出动力性和经济性最优的目标函数。通过ModeFRONTIER平台,采用NSGA-Ⅱ算法对电池分布式方案进行了多目标优化。两种不同耕深条件下的优化结果对比分析表明,按照本文方式优化布置后的电动拖拉机在耕深为180mm时,优化后的整体质量与经验法相比减少了14.3%,配重质量为25.3kg;耕深为240mm时,优化后的整体质量与经验法相比减少了10.3%,配重质量仅为4.4kg,说明在牵引工况下无需额外增加配重就能达到良好的牵引性能。与经验法相比,两种耕深条件下拖拉机的配重都小很多,说明基于传统拖拉机的配重经验法计算并不适用于电动拖拉机,同时也能说明,电动拖拉机因自身总质量超过同功率段传统拖拉机,可以通过合理设计底盘布置方案,在没有配重的情况下达到理想的牵引效率。优化后的电动拖拉机底盘布置方案,在作业工况下驱动轮滑转率小于特征滑转率,整机牵引效率明显提高。     

拖拉机防护装置自动静载试验系统设计

针对拖拉机防护装置静态试验设备调节繁琐、自动化程度和作业效率低等问题,设计了拖拉机防护装置自动静载试验系统。该试验系统由机械加载及辅助系统、液压系统和测控系统等组成,采用一次性夹持固定拖拉机防护装置,通过三维移动加载立柱、压垮横梁以及手动/遥控调节、自动加载等方式,实现拖拉机防护装置在不同工况下的静载试验。利用该试验系统对WD1104型轮式拖拉机驾驶室进行了水平纵向加载、侧向加载和2次垂直压垮试验,试验结果表明,系统性能稳定,纵向加载和侧向加载下的能量控制误差分别为0.55%、0.03%,垂直后压垮和垂直前压垮试验压垮力控制误差分别为0.63%、0.16%,满足相关标准对试验设备的要求。