【摘 要】
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新型农用机械不仅可以改善土壤状况、提高土壤的产出率,而且可以降低不可再生能源的损耗、在优化农村劳动配置方面起到积极的作用。为改变传统微耕机人力手扶的驾驶操作模式,本文基于2018年辽宁省重点研发项目（2018220024）“基于无线遥控的先进履带式新能源微耕机研发”采用模块化的设计理念,进行了一种无线遥控的双电机驱动的履带式微耕机的设计。具体研究内容如下:（1）微耕机总体方案,研究一种微型的农用动
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新型农用机械不仅可以改善土壤状况、提高土壤的产出率,而且可以降低不可再生能源的损耗、在优化农村劳动配置方面起到积极的作用。为改变传统微耕机人力手扶的驾驶操作模式,本文基于2018年辽宁省重点研发项目（2018220024）“基于无线遥控的先进履带式新能源微耕机研发”采用模块化的设计理念,进行了一种无线遥控的双电机驱动的履带式微耕机的设计。具体研究内容如下:（1）微耕机总体方案,研究一种微型的农用动力底盘,将具有优越越障能力的双履带行驶装置引入微耕机底盘设计中,采用轮边电机直驱方式,不仅可以简化机械结构,而且可以降低机器总体尺寸。同时对相关零部件进行设计计算,并在三维软件CATIA中完成微耕机整机的实体建模、虚拟装配,保证其结构合理,为后续有限元分析提供模型基础。（2）微耕机动力系统参数匹配,根据行驶方程式、螺杆升降条件及《农业机械设计手册》中履带式微耕机的预设旋耕技术参数等对微耕机的驱动系统、升降系统及旋耕系统进行动力系统参数匹配。（3）微耕机控制系统设计,利用无线传输模块,实现微耕机的启停、转弯等控制;采集驱动电机转速信号,并转换成速度进行显示;为减少微耕机旋耕刀具装卸的次数,利用单片机控制升降电机,使旋耕刀具进行自动升降。（4）有限元分析及控制系统仿真,通过Workbench对旋耕工况下微耕机的刀具、刀轴、驱动轮进行静应力分析并添加最大位移分布图,对发动机架进行模态分析,得到固有频率取值范围;利用Catia、ADAMS、Matlab/Simulink软件分别建立自动升降系统的实体模型、动力学模型以及电机的控制策略模型,实现自动升降系统的联合仿真,（5）制作了履带微耕机的试验样机并对整机的直线行驶性能、转弯半径机稳定性进行功能性试验。试验结果表明:无线遥控的履带式微耕机样机结构设计合理、动力系统参数均能满足动力需求、控制系统及各零部件安全可靠、样机功能性试验结果均符合设计要求,达到预期效果。
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