【摘 要】
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我国产糖量在世界范围内跻身前列,甘蔗不仅是我国制糖的主要原料,更是主要甘蔗种植地(主要是南方,如广西、云南等地)的最重要经济作物,其产量的多少以及收割效率的高低对南方
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我国产糖量在世界范围内跻身前列,甘蔗不仅是我国制糖的主要原料,更是主要甘蔗种植地(主要是南方,如广西、云南等地)的最重要经济作物,其产量的多少以及收割效率的高低对南方地区经济乃至我国整个制糖产业的发展至关重要。要提高甘蔗收割效率就必须要实现甘蔗收割生产的机械自动化,液压技术应用在甘蔗收割机上可以大大推动甘蔗生产的自动化。因此,研究开发适应南方地形及气候变化且符合工作要求的甘蔗收割机液压控制系统十分重要。本文介绍了国内外甘蔗收割机的发展及应用情况,分析了甘蔗收割机的运动特点,结合农业机械的设计准则,根据甘蔗收割机的工作特点和结构特点,通过科学的评价方法,从液压系统的可靠性、节能性、维护性、经济性等方面比较了三种甘蔗收割机液压系统的设计方案,从三套设计方案中总结设计出了综合性能最优的一个。结合实际经验,经过理论计算,确定了各执行机构的工作速度。通过仿真分析重点研究了液压系统中的负载敏感系统以及剥叶闭式控制系统的性能:AMESim建模与仿真分析结果显示负载敏感系统可以很好地调节各组马达的转速,且各组马达的转速可以基本不受负载变化影响,保持稳定;通过PID控制优化剥叶系统的性能,AMESim与Matlab/Simulink联合仿真分析结果显示剥叶马达的转速可以很好地跟踪输送马达转速的变化,时刻保持两者速度的匹配,保证工作的协调性。说明本设计方案可以满足甘蔗收割时负载不断变化的情况下,各执行机构保持转速稳定,速比不变,工作协调的要求。最后又通过现场试验验证了液压系统仿真模型的正确性,以及液压系统方案的可行性。同时,通过本文研究,对于甘蔗收割机这类包含负载不同的多执行机构,且多执行机构同时工作的机器,找出了适合的控制系统方案。
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