4UL-2型马铃薯联合收获机清洁装置液压系统设计与仿真

【摘要】：马铃薯作为一种世界性的粮食作物，已被越来越多的国家广泛种植。十二五期间，我国采取积极的马铃薯产业政策，不仅使马铃薯的种植面积和鲜薯产量位居世界之首，也为先进马铃薯联合收获机的推广应用创造了条件。马铃薯收获机在作业过程中，土薯分离是清洁装置进行除杂的关键环节。传统收获机清洁装置采用液压马达驱动清洁滚筒，当不规则石子卡在清洁滚筒之间时，容易使液压马达发生转速减缓甚至停转现象，进而影响清洁装置的正常工作。因此设计较为合理、适用的马铃薯联合收获机清洁装置液压系统是解决液压马达驱动清洁滚筒停转问题的关键所在，对收获机的工作效率和工作稳定性、经济性有着重要意义。 课题主要针对4UL-2型马铃薯联合收获机清洁装置中的液压系统进行分析研究，在深入剖析清洁装置工作原理方案和结构设计方案的基础上，利用软件Solidworks2011对清洁装置进行三维建模；分析了收获机中清洁装置液压系统的原理，并对液压系统中的液压元件所需的参数做了静态设计；推导关于电液伺服阀控制液压马达的速度控制系统数学模型，建立了收获机清洁装置液压系统中相关液压元件的传递函数；创建清洁装置液压系统相关液压元件在Matlab软件Simulink工具箱中的仿真模型，并根据不同液压元件之间的压力、流量关系构建了整个液压系统的动态仿真模型。 课题对马铃薯收获机清洁装置液压系统各元件模块进行赋值并动态仿真，仿真结果表明：未加校正环节的收获机清洁装置液压系统不能满足设计的基本要求；引入积分校正环节后不仅满足系统响应速度快、工作稳定性高的要求，而且还符合实际的农艺要求，从而验证设计的马铃薯收获机清洁装置液压系统的合理性。 【关键词】：4UL-2型马铃薯联合收获机 系统建模 Simulink仿真 校正
【学位授予单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S225.71;TH137
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-17
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 马铃薯收获机的研究概况8-11
• 1.2.1 国外马铃薯收获机的研究概况8-9
• 1.2.2 国内马铃薯收获机的研究概况9-11
• 1.3 液压系统动态特性的概述11-15
• 1.3.1 液压系统的动态特性与研究方法11-14
• 1.3.2 典型液压系统动态仿真软件14-15
• 1.4 课题主要研究内容15-16
• 1.5 本章小结16-17
• 第二章 马铃薯联合收获机清洁装置液压系统设计17-27
• 2.1 清洁装置工作过程的分析17-18
• 2.2 清洁装置液压系统原理设计18-23
• 2.2.1 选择液压系统相关回路与元器件分析19-20
• 2.2.2 液压系统原理图的确定20-22
• 2.2.3 控制系统原理分析22-23
• 2.3 静态设计23-25
• 2.3.1 液压油源的选择23
• 2.3.2 等效负载计算23-25
• 2.4 本章小结25-27
• 第三章 阀控液压马达速度控制系统建模分析27-40
• 3.1 液压控制系统数学建模理论27-28
• 3.1.1 相关概念27
• 3.1.2 数学建模的依据27-28
• 3.2 阀控液压马达动力机构的传递函数28-35
• 3.2.1 基本方程29-32
• 3.2.2 传递函数推导32-33
• 3.2.3 简化传递函数33-35
• 3.3 阀控液压马达传递函数计算35-39
• 3.3.1 伺服阀的传递函数35-36
• 3.3.2 放大器及测速机的传递函数36
• 3.3.3 阀控液压马达速度控制系统的传递函数36-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第四章 马铃薯联合收获机清洁装置液压系统仿真40-54
• 4.1 液压系统仿真目的及应用40-41
• 4.1.1 液压系统仿真目的40
• 4.1.2 液压系统仿真应用40-41
• 4.2 仿真软件 Matlab/Simulink 介绍41-42
• 4.3 清洁装置液压控制系统的稳定性指标42-44
• 4.3.1 控制系统的时域性能指标43-44
• 4.3.2 控制系统的频率特性指标44
• 4.4 马铃薯联合收获机清洁装置液压系统仿真分析44-53
• 4.4.1 未校正的清洁装置液压系统仿真分析44-47
• 4.4.2 校正后的清洁装置液压系统仿真分析47-53
• 4.5 本章小结53-54
• 第五章 结论与展望54-57
• 5.1 结论54-55
• 5.2 展望55-57
• 参考文献57-60
• 致谢60-61
• 作者简介61-62

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