丘陵地区剪叉式甘蔗转运车调平控制系统设计与试验

作     者：李尚平 闫昱晓 徐冰 李凯华 李威 彭卓 LI Shangping;YAN Yuxiao;XU Bing;LI Kaihua;LI Wei;PENG Zhuo

作者机构：广西民族大学电子信息学院南宁530006 广西大学机械工程学院南宁530004 

基　　金：广西科技重大专项(桂科AA17202043) 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2021年第52卷第11期

页      码：384-393页

摘      要：针对丘陵地区甘蔗转运车在田间作业操作难、转运过程易发生侧翻事故等问题,设计了一种剪叉式甘蔗转运车调平控制系统。通过搭建甘蔗转运车试验平台,基于状态测量单元、单片机嵌入式系统、液压系统,实现甘蔗在转运前车身姿态自动调平功能;保持车身状态处于安全范围内,对车厢进行提升、翻转等控制,完成甘蔗转运过程所需动作。为研究影响车身稳定的因素,在试验平台负载质量120 kg工况下,分别选取车身侧向角为0°、2°、4°、6°、8°,支撑结构侧向跨距为490、650、730 mm的状态参数进行负载作业临界试验。并采用“追逐式”调平策略进行自动调平试验,验证系统平稳控制的可靠性。结果表明:车身侧向角和底盘支撑结构跨距对其稳定性具有显著影响,730 mm为支撑结构最佳侧向跨距;支撑结构侧向跨距490 mm且车身初始侧向角6°时为危险临界状态,甘蔗转运过程存在较大安全隐患。设计的调平控制系统在20 s内调平,精度可达到0.3°;当车身通过调平安全检测后,可在35 s内平稳完成车厢提升转运等卸蔗动作,满足60 s内完成安全转运卸蔗的设计要求,提高了丘陵地区甘蔗转运车作业的安全性和工作效率。

主 题 词：丘陵地区 甘蔗转运车 自动控制 调平 平稳性 临界试验 

学科分类：080704[080704] 08[工学] 082304[082304] 080401[080401] 0807[工学-电子信息类] 080204[080204] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 0811[工学-水利类] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2021.11.042

馆 藏 号：203106542...