履带式稻麦联合收获机是我国重要的收获机械之一,在水田作业时,其底盘行走装置的最小离地间隙直接影响收获机的田间通过性。联合收获机最小离地间隙小时,整机重心低,稳定性好,适宜高速作业。离地间隙调大时,田间通过性好,适宜在湿烂田块和泥脚较深的水田作业。因此,研究离地间隙可调的底盘,通过主动调节底盘离地高度来适应田间地形的变化,提高联合收获机的田间通过性和稳定性,有极为广阔的应用前景。本文以履带式联合收获机底盘行走装置为研究对象,提出一种多点升降底盘装置,结合课题设计要求制定整体设计方案,通过理论分析验证了方案合理性,对多点升降底盘装置模型做了运动学仿真和液压系统仿真,并通过样机试验验证了仿真的合理性。主要完成的工作如下:(1)提出了一种履带式多点升降底盘装置。根据整机7吨的总体要求,计算得到整机功率79kw。底盘机架总长4146mm,总宽2177mm。采用四点调节升降方案,对履带式多点升降底盘装置的升降机构运动机理进行了计算分析,得到了单侧升降机构自由度为2,对应单侧两个液压缸的布置,证明方案的可行。通过理论计算得到了机架的离地高度、横向纵向倾斜角度等姿态与液压缸伸出位移之间的数学关系,利用Matlab软件对底盘横向纵向角度进行编程计算,计算得到底盘姿态和液压缸伸出位移关系的拟合曲线和拟合曲面。根据公式得到多点升降装置底盘机架可水平升高140mm,履带式底盘轨距为1550mm,得到水平地面上底盘机架横向倾斜最大角度为±5.17°,纵向最大角度为6.11°。初步选定液压缸的型号,计算得到液压系统最大流量,并设计液压系统回路。设计说明了对单片机输入指令,通过单片机和H桥驱动器的方式实现对左前、右前、左后、右后液压缸实现分别调节、同步调节的液压系统控制方案。(2)建立多点升降底盘装置的ADAMS模型,并进行了运动学仿真分析。加载质量块作为模拟工作部件作用于底盘机架上的负载。仿真结果表明,前缸伸长量为50mm后缸伸长量100mm时,底盘机架相对于地面纵向倾斜角度为4.54度;整体升降高度范围为140mm,即:可适应左右横向高度落差140mm;单侧后液压缸伸出100mm时,横向倾斜角为正负3.71度,仿真结果与理论计算数值基本一致。在左右同步升降调节过程中,液压缸与转臂铰接点最大线速度75.16mm/s,最大加速度75.67/s~2。升降机构转臂角速度最大值为14.38°/s。底盘质心运动的加速度最大值是50mm/s2。(3)针对仿真得到的液压缸的负载情况,设计了负载敏感回路,并在AMESim软件中建模仿真。通过对升降液压缸的液压控制回路进行建模仿真,实现了对液压缸的负载敏感调节。通过调节换向阀开度信号,控制液压缸的流量和移动速度,并设置无负载敏感系统的液压回路作为对照组。在左右同载调节中,液压缸负载在10秒内从35116N减小到26317N,并保持。负载敏感回路中液压缸启动和停止运动平稳,液压缸进油口压力在运动过程中从14.3MPa随负载均匀变化到12.4MPa,压力波动小,动态冲击小。无负载敏感系统的液压缸活塞杆动作起步和停止时波动较大,运动停止时油压有较大跳动。偏载仿真结果显示,在负载敏感回路作用下,两个液压缸虽然负载相差较大,但均能够达到预定运动状态,且随着负载变化,液压缸进油口流量始终平稳。但负载大的油缸分配到的流量较少,故运动相对慢。仿真验证了负载敏感回路可以减少了不必要的节流损失,使能量利用率大大提高。同时使得液压缸动作平稳,减少了起步和停止时的振动冲击。(4)搭建了多点升降底盘装置测试系统,进行升降作业试验。选择位移传感器和油压传感器,通过检测模拟量采集模块实时记录液压缸的位移和进出油口压力变化,姿态传感器检测底盘机架姿态信息。得到多点升降底盘装置在不同作业模式下的底盘倾角姿态和升降执行机构液压缸的位移及液压部分内部参数变化,得到了液压缸位移与倾角姿态之间的关系。试验结果表明,联合收获机在静止和低速两种情况下,液压缸进油口压力的变化影响很小。将仿真模型对照样机进行修改,重新仿真后将结果与试验数据进行对比,发现液压缸同步升降进油口压力与试验误差为5.3%,验证了仿真方法的正确性。