拖拉机带辅助油缸的悬挂机构速度分析

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1、万方数据第4期中国农机化·C}玎NESEAG彤CULTURALMECHANIZATION拖拉机带辅助油缸的悬挂机构速度分析韦志康，张长坤，叶忠慧，罗子华摘要：运用解析法对带有辅助油缸装置的整体式拖拉机悬挂机构进行提升速度分析．推导主油缸与辅助油缸的同步速比的数学模型。从而应用计算机编程优化悬挂机构的结构参数和工作参数。关键词：拖拉机；油缸；解析法；悬挂机构中图分类号：$219文献标识码：A文章编号：1006—7205(2007)04—0079—03SpeedAnalysesofHangingFr

2、ameworkofTractorwithAssistantOilcan

3、

4、WEIZhi—kang，ZHANGChang-kun，YEZhong-hui，LUOZi-huaAbstract：Analyzesthespeedofhangingframeworkoftractorwithassistantoilcan，concludesmathematicmodelofspeedratebetweenmainandassistantoilcan，andoptimizesstructureandwork

5、parameterbycomputerprogram．Keywords：tractor；oilean；analyze；hangingframework0前言拖拉机悬挂机构是连接农机具的一套杆件机构．用以传递拖拉机对农机具的升降力和牵引力。对悬挂机构进行提升速度分析．掌握农机具在升降过程中的速度变化规律．才能确定悬挂机构的最大提升力、提升行程和提升速度。因此，提升速度分析是对悬挂机构进行设计或优化的重要理论依据。液压悬挂机构一般有三种结构形式：整体式、分置式和半分置式。轮式拖拉机一般采用整体式，如

6、图1所示，悬挂机构由主油缸、提升轴、提升臂、提升杆、下拉杆和上拉杆等零件构成．上拉杆和下拉杆用以连接农机具。液压系统的油压推动液压缸活塞6左右移动时，驱动提升轴5转动，提升轴5通过提升臂4、提升杆2带动下拉杆l上下摆动．从而提升或放下农机具。由于液压系统的油路反馈和控制机构复杂，一般在拖拉机上只安装一套液压系统。若悬挂的农机具质量增加或进行深耕作业时．将使输出液压功率不足而不能提升农具。为了增加提升力，必须在悬挂机构中加装一个或两个辅助油缸。辅助油缸油路和主油缸油路并联．通过辅助油缸的活塞杆向上

7、推动提升79臂来增加提升力。．图1拖拉机悬挂机构1．下拉杆2．提升杆3．上拉杆4．夕p提升臂5．提升轴6．主油缸活塞7．提升器目前。对于整体式或分置式悬挂系统的速度分析常采用900转向速度图计算速比．不适合主油缸外加辅助油缸的悬挂机构速度分析。另外，采用90(转向速度图计算速比是通过作图得出悬挂机构几个点的速比。然后把这些点的速比描在一个直角坐标系中．制成速比曲线。这样分析不但费时费工，而且计算结果精度不高。因此，采用解析法对带有辅助油缸的悬挂机构进行提升速度分析．推导出适合计算机编程的数学模型

8、。1速度分析图2中B点是主油缸活塞和活塞推杆的铰接点．BO是推杆．ODG是刚性构架．OD是内提升臂．DG是外提升臂；提升臂围绕D点转动，E是下拉杆铰接点．D、E都在机体上，MN表示辅助油缸，M点在机体上，是辅助油缸的支撑点，辅助油缸在N点推动外提升臂；F点是上拉杆铰接点，T是上悬挂点，I点是下悬挂点，GH是提升杆，TIK是标准刚性农具三角架。A图2加装辅助油缸的悬挂机构简图K万方数据中国农机化·CHINESEACRlCU啪R扎MECHANlZA耵0N2007年r，}j。。j}”对悬挂机构的速度分

9、析主要是计算传动速比．一个是悬挂点速比，另一个是标准农具质心点速比。可以由下列公式表示：1)主油缸下悬挂点的速比：il：旦：—dlz／—dt(1)Vbd～sI／dt、172)辅助油缸下悬挂点速比：i2=导：粤尝(2)百一面¨’3)主油缸农具质心速比：曩1：粤：了dKg万_dt(3)岵1一y^一也l／出、。74)辅助油缸农具质心速比：ik2=粤：了dKz万／dt(4)百一面¨，式中：yi广下悬挂点I的速度竖直分量；y。——主油缸活塞的速度；矿。厂农具质心速度竖直分量；y。——辅助油缸活塞的速度；，

10、厂下悬挂点高度尺寸；K厂农具质心的高度尺寸；s；——主油缸长度尺寸：s广辅助油缸长度尺寸。下面以外提升臂位置角(为自变量导出易、Kz、s，、s：的函数表达式。1)主油缸和内提升臂可以视为曲柄滑块机构．如图3。G图3主油缸与提升臂简图在四边形ABOD中建立矢量封闭四边形：荫翱方：百万+布移项得：蔚翱万一刁秽：面秽等号两边向量各自取点积．将向量的长度和角度带入得：s12_压lrcos(03+OI)-2ersin(O广193)+e2+r乙to：：o其中：01----7r一0c—∞式中：锊一主油缸和水平