【摘 要】
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我国高杆作物种植面积大,高地隙植保机的研制在解决高秆作物的农药使用方面发挥了重要作用,为我国的粮食安全做出了贡献。目前,我国高地隙植保机种类较多,但机械功能单一,工作效率低,同时,由于我国坡度种植较多,高地隙植保机由于质心高无法进行坡度作业,这不利于高地隙植保机的推广。本文以东北地区玉米种植为例,主要为解决高地隙植保机动力不足、增强转向灵活性、降低侧倾的风险,设计一款高地隙植保机的行走系统和纵向稳
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我国高杆作物种植面积大,高地隙植保机的研制在解决高秆作物的农药使用方面发挥了重要作用,为我国的粮食安全做出了贡献。目前,我国高地隙植保机种类较多,但机械功能单一,工作效率低,同时,由于我国坡度种植较多,高地隙植保机由于质心高无法进行坡度作业,这不利于高地隙植保机的推广。本文以东北地区玉米种植为例,主要为解决高地隙植保机动力不足、增强转向灵活性、降低侧倾的风险,设计一款高地隙植保机的行走系统和纵向稳定系统,这对于促进农业机械技术的革新具有重要意义。主要研究内容如下:（1）整体方案制定。通过在公主岭市进行田间实验,测量玉米的行距、高度,确定植保机传动箱宽度极限值为600 mm、高地隙植保机离地间隙2000 mm;初步确定转弯半径的范围为1.5 m～6 m;通过参考东北地区坡度种植高度的文献,整理参考数据,初步将纵向稳定系统角度范围确定为大于25°;根据参数制定整机设计方案,利用Solid Works2020建立高地隙植保机虚拟样机。（2）行走系统的分析与设计。根据植保机整体方案的制定,传动机构选用二级双排链传动,转向机构采用同时兼有两轮转向与四轮转向模式,分别对转向机构与传动机构进行理论分析与相关的动力学分析与计算,得出相应的性能参数,利用ANSYS Workbench软件对传动轴、传动箱、转向拉杆、菱形反转件等关键部件进行静态力学仿真,分析关键部件结构设计的合理性。（3）纵向稳定系统的分析与设计。针对高地隙植保机的工作要求,确定纵向稳定的策略,对纵向系统极限角度进行理论分析,对液压系统、升降机构进行设计,利用ANSYS Workbench对滑轨和滑套进行仿真分析,分析升降机构设计的合理性。对稳定控制系统进行设计,主要包括系统的硬件与软件设计,硬件部分包括对主要元器件的选型与关键部分的电路设计,软件部分包括程序的编写。（4）针对样机进行性能试验。在不同的时间开展田间试验对行走系统进行验证,主要包括转弯性能试验、爬坡性能试验、越埂性能试验以及脱困性能实验;通过制作台架实验样机,将实验样机放置于不同的斜坡上对控制系统的性能进行验证,得到实验数据并记录。最终对行走系统及纵向稳定系统试验结果进行分析,验证设计的合理性。
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