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摘要:目前,我国烟草、棉花打顶主要依靠人工,存在劳动强度大和效率低的缺点;现有的机械打顶主要采取割刀向前滚动切割的方式,存在打顶不精确、烟花无法收集等弊端.针对这些问题,设计了一种夹持打顶机构,主要由左右扶禾器、夹持皮带、浮动张紧轮、浮动张紧轮摆动铰链、切割刀、弹簧、直流夹持电机和割刀电机组成.该机构可实现烟芽的收拢、夹持切割、割刀消毒及抑芽剂喷施等作业,具有结构紧凑、功能齐全的优点.同时,通过烟草茎秆切割力学特性试验,得出剪切规律,为烟草打顶切割力的研究提供了试验依据.田间试验结果表明:该机构打顶准确率为97%,夹持准确率为98%,能够满足使用要求.
摘要:提出一种针对液压机械无级变速箱离合器液压系统的故障诊断方法.首先,试验得到87组压力数据并进行数据预处理;而后,通过随机抽取的方法得到训练样本集与测试样本集,基于BP神经网络对训练样本集进行训练并得到故障判别模型,使用该模型对随机样本集进行分类测试;最后,基于神经网络特征选择方法对所得分类模型进行属性约简,并对BP神经网络的多值分类作了比较研究.结果显示:BP二值分类方法对正常及4种典型故障模式的平均识别率分别为98.89%、99.78%、99.78%、99.11%、99.78%;BP多值分类方法对5种典型油路状态模式的平均识别率分别为97.11%、99.78%、99.33%、99.56%、100%;正常模式、活塞卡住、密封圈损坏、油道阻塞与密封不严分别可约简3、4、3、3、3个样本属性.该结果表明:换段期间的油压波动与各故障模式之间存在特异性关联,可通过BP网络方法进行模式分类,但该方法对于组合故障判别无效,还有待进一步研究.
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA EI CBST
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摘要:拖拉机加速行驶时,破坏了严格意义上的液压机械无级变速器等速换段条件,加之惯性负载的影响,需要对拖拉机加速过程中液压机械无级变速器的换段过程及其影响因素进行研究。首先,在Simulation X下构建了现有试验台架的传动系统模型,包括发动机、变速器、负载以及离合器控制油路,并对其进行了试验验证。考虑到拖拉机加速过程中惯性质量对换段过程的影响,在前述模型的基础上,进一步构建了包括后桥在内的完整拖拉机模型。而后,基于换段期间拖拉机的峰值加速度与离合器摩擦损耗2项指标,对5组可能对换段过程构成影响的拖拉机或变速器工作参数进行了仿真分析。结果表明,在变速器理论换段点之前开始换段(该研究取?0.65 s),延迟待分离离合器的卸油时间(该研究取0.2 s),提升待接合离合器的流量水平(该研究取6 L/min),使用一体式泵控液压马达以及限制换段时的发动机最高转速,均可提升拖拉机在加速换段过程中的换段品质。此外,拖拉机的设计质量应当综合考虑速度冲击与动载冲击的影响。该研究可为拖拉机无级变速器及其控制系统的研究提供参考。
[硕士论文] 太健健
机械工程 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:拖拉机作业工况复杂,既要以极低的速度从事重负荷犁耕作业,又要以较高的速度从事轻负荷运输作业,所需挡位数量远多于道路车辆(国产大功率拖拉机的前进挡数量最多已超过40个),挡位的增多不仅使得变速箱结构复杂,而且换挡时机不易把握。液压机械无级变速箱(Hydro-mechanical Continuously Variable Transmission,简称HMCVT)是融合机械有级变速和液压无级变速的复合传动装置,不仅驱动功率大、传动效率高,而且操作简便,易于实现拖拉机在重负荷作业时的大功率输出与轻负荷作业时的燃油经济性。
  本课题根据大功率拖拉机的作业特点,设计出一种基于单排行星齿轮的2×2段式液压机械无级变速箱,并重点研究其换段品质问题。主要研究工作归纳如下:
  1、液压机械无级变速箱的传动系统设计。本课题根据拖拉机作业需求详细论证并确定了液压机械无级变速箱的传动系统设计方案,并分析了其工作过程,确定了各段的速比区间。根据等速换段条件及各段速度与泵马达排量比之间的关系,确定了变速箱的传动参数,并进一步得出变速箱的结构参数和液压油路参数。
  2、液压机械机械无级变速箱的传动特性分析。(1)分析了变速箱的速度特性,并借助Matlab分别绘出了泵马达排量比与各段传动比之间得关系。通过分析可知:本课题研制的液压机械无级变速箱,通过离合器与变量泵排量的协同控制,可实现其在液压机械段内的速比连续变化以及相邻段间的速比平稳衔接,从而实现大功率拖拉机在大范围内的无级调速;(2)通过液压机械无级变速箱的转矩特性分析,可知变速箱在HM1和HM2段输出转矩与马达转矩比值为常数,在各段内变速箱为恒转矩输出,不随排量比变化而变化;(3)通过对液压机械无级变速箱循环功率的分析,明确了变速箱液压循环功率所在的速比区间,从而为后续控制策略的制定提供了重要的理论参考。
  3、无级变速拖拉机的动力学模型构建和仿真研究。分析了各种因素对液压机械无级变速箱换段品质的影响规律。(1)基于Simulation X平台,构建了无级变速拖拉机的整机动力学模型,包括变速箱模型、发动机模型、拖拉机后桥模型与负载模型等。(2)定义标准仿真工况,并给出了速度降、动载荷系数、最大滑模功率、滑摩功和综合指数等5项换段品质评价指标;(3)对各个因素分别进行仿真和分析,得出各种因素对换段品质的影响规律。
  4、液压机械无级变速箱换段液压系统的异常模式识别研究。(1)对试验得到的离合器充油压力数据进行预处理;(2)使用随机抽取的方式产生训练样本集和测试样本集,在使用训练样本集对BP神经网络进行训练后,输入测试样本集进行分类测试;(3)利用神经网络特征选择方法对BP神经网络进行属性约简,并与多值分类方法的分类结果作了比较和分析。结果显示,BP网络的二值分类方法,对5种典型油路状态模式的平均识别率均在98%以上;经过属性约简,包括正常模式、活塞卡死、密封圈损坏、油道阻塞及密封不严在内的几种典型故障模式,分别可约简3、4、3、3、3个样本属性。结果表明,换段期间油压的波动情况与各故障模式之间存在特异性关联(具有可分性),应用BP网络可有效区分系统当前状态,该技术可应用于换段液压系统的异常模式识别与故障诊断,从而确保变速箱换段品质的可靠性。
  本课题的研究,为提高单排多区段液压机械无级变速箱的换段品质提供了坚实的理论基础,对促进液压机械无级变速箱在我国大功率拖拉机中的产业化应用具有重要的理论指导意义。
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北大核心 CSTPCD CSCD CA EI CBST
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摘要:为了改善拖拉机液压功率分流无级变速器的换段品质,基于仿真与试验相结合的方法,对其影响因素及其参数匹配关系进行了深入研究.首先,基于油压试验与回位弹簧位移补偿试验建立了离合器轴向力模型以及传动系整机模型,并对该仿真计算模型进行了不同工况下的试验验证;而后,将液压功率分流无级变速器换段品质的影响因素划分为3大类,即工况因素、设计因素与可控因素,并分别对其中的8个子类因素进行了仿真研究,从理论上阐述了其变化规律;最后,研究了换段品质各影响因素之间的交互性及其作用规律的稳健性,据此得到换段参数之间的最佳匹配关系.研究结果表明:轴向柱塞单元油液工作容积对换段品质无显著影响;发动机转速对换段品质的影响是相对的,受到换段点泵排量的制约;在等速换段条件下,离合器充油流量和换段时序的提高均对换段品质具有改善作用;离合器充油压力、负载转矩、负载惯量3因素对换段品质的影响则受到多种因素制约,其规律自身不具备稳健性.
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