梳夹式红花采收机液压动力系统的设计与研究.pdfVIP

摘 要 新疆是种植红花的主要省份，红花产量在全国也占据首位，由于红花的生长周期短，红花花蕾 还容易扎手，对红花的采摘要求比较高。另外红花的收获季节和番茄、棉花收获期重合，需要大量 的人工成本。针对目前红花的采收效率低下，主要依靠人工采摘问题，本课题组提出一种梳夹式红 花采收机采收方案，基于此方案本文设计一套液压动力系统，旨在更好的控制梳夹式红花采收机的 升降和采摘头运转，确保梳夹式红花采收机工作性能可靠。本文对梳夹式红花采收机液压动力系统 进行了设计与研究，主要内容如下： （1）通过对红花采收机国内外现状的研究，对农业机械液压动力系统发展现状也进行了分析研 究，针对目前红花采收主要依靠人工采收的问题，在本实验组提出的一种梳夹式红花采收方案基础 上，对梳夹式红花采收机液压动力系统进行设计和研究，确定采收装置两边各布置 1个液压马达通 过链轮传动驱动8个采摘头工作，对采收机提供可靠的液压动力。 （2）根据对红花特性的研究，得出红花果球高度与空间分布存在的关系，由统计结果可知红花 植株最大高度为105cm，最小高度为71cm，果实垂直分布最大范围为56cm，果球水平分布最大范 围为62cm；根据对梳夹式红花采收机工作要求分析，结合液压动力系统设计原则，制定总体设计方 案，确立液压缸和液压马达的基本回路；最后制定出液压系统控制电路。通过对梳夹式红花采收机 总体结构和工作原理进行分析，对液压动力系统中的各元器件进行分析，对液压缸的行程大小和其 他参数进行设计，确定液压缸行程为350mm，伸展孔距为1000mm。 （3）根据所确定的液压动力系统方案，结合梳夹式红花采收机的设计要求、工作环境、受力分 析、运动学分析、性能要求等多个方面的要求，对液压动力系统进行具体的参数设计和匹配；根据 梳夹式红花采收机对升降的工作要求，对液压缸进行参数计算和选型，最终选定型号为HSG D80/d50/350 的双作用活塞缸；根据采收装置采摘头工作部分对液压动力系统的要求，确定了液压马 达的类型和具体参数，既要满足采收机工作要求，又要考虑经济性和空间结构和安装尺寸，最终选 择型号为BMR-200 的液压马达。 （4）根据所设计出来的梳夹式红花采收机液压动力系统，选用AMEsim 软件进行建模仿真，根 据具体的液压动力系统组成和液压动力系统原理，在HCD 库中选用合适的元件进行建模，建模完成 后，在子模型模式下对各个模块建立数学模型，根据梳夹式红花采收机液压动力系统设计要求，设 定全局参数指定批运行；根据梳夹式红花采收机具体的工作要求，设定仿真时间为25s，设置仿真 间隔时间为0.1s，流量会在液压缸端口平稳保持在23.5L/min，液压缸以0.0875m/s 的速度平稳运 行。液压马达的流量为40.3L/min，液压马达的扭矩平稳在56N·m，验证了选型的合理性。 （5）通过对梳夹式红花采收机液压动力系统相关参数测试试验，得出液压动力系统真实性能数 据；通过对比试验数据和仿真数据，可知试验和仿真数据比较接近，验证了设计的合理性；该液压 动力系统能够满足采收工作要求，为梳夹式红花采收机的研发提供了理论依据。 关键词：红花；梳夹式；采收；液压；AMEsim 仿真 I Abstract Xinjiang isthe main provincewhere safflowers are grown, and safflower production also occupiesthe first place in the country. Due to the short growth cycle of safflowers, safflower buds are easy to handle, and the requirements for safflower harvesting are relatively high. In addition, the safflower harvest season coincides with the tomato and cotton harvest periods, requiring a lot of labor costs. In view of the current low harvesting efficiency