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105 cm,最小高度为71 cm,果实垂直分布最大范围为56 cm,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350 mm,伸展孔距为1000 mm。(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25 s,设置仿真间隔时间为0.1 s,流量会在液压缸端口平稳保持在23.5 L/min,液压缸以0.0875 m/s的速度平稳运行。液压马达的流量为40.3 L/min,液压马达的扭矩平稳在56 N·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。