拖拉机线控液压转向的电液加载试验台的设计与试验.pdf

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1、第35卷第3期中国农机化学报Vo1．35No．32014年5月JournalofChineseAgriculturalMechanizationMav．2014DOI：10．13733~．jcam．issn．2095-5553．2014．03．031拖拉机线控液压转向的电液加载试验台的设计与试验术金月r，鲁植雄一，李文明f1．南京农业大学工学院，江苏南京，210031：2．江苏智能化农业装备重点实验室．江苏南京．2100311摘要：设计了拖拉机线控液压转向试验台的电液加载系统，通过控制电液比例溢流阀，使加载力实现成比例、连续的变

2、化。并搭建了转向阻力电液模拟加载试验台，测试了拖拉机在恒定、阶跃和正弦3种转向阻力方式、不同工况下转向时轮胎受到的侧向阻力。试验结果表明，所设计的电液加载系统具有良好的响应特性和跟随性，系统稳态误差不超过3．1％．可满足拖拉机线控液压转向系统的实验要求。关键词：拖拉机；线控液压转向；加载系统；电液比例溢流阀；台架试验中图分类号：$219．1：TP271文献标识码：A文章编号：2095—5553(2014)03—0124—06金月，鲁植雄，李文明．拖拉机线控液压转向的电液加载试验台的设计与试验[JJ．中国农机化学报，2014，35

3、(3)：124～129JinYue，LuZhixiong，LiWenming．Designandexperimentofelectronic-hydraulicloadingtest-bedbasedontractor’Shydraulicsteeringby-wire[J]．JoumalofChineseAgriculturalMechanization，2014，35(3)：124-129何一种系统在投入使用之前都需要进行全面的测试．0引言以确保此系统具有符合条件的稳定性、可靠性和安转向系统是底盘的重要组成部分．由主动转全性

4、。针对上述问题，本文开发出一套基于拖拉机向和路感两部分组成．转向性能的优劣对车辆的线控液压转向系统的加载试验台．并进行了相关的操纵稳定性、行驶安全性以及作业效率有极其重转向加载试验。要的影响加载系统作为转向系统开发设计过程1加载系统的设计中的性能测试部分．能根据拖拉机的实际情况．模拟不同工况的转向侧向力．是研究路感控制的1．1加载方式的选择重要依据。近年来，针对转向系统性能测试的试拖拉机工作条件复杂．经常在崎岖不平的土地上验台一直是国内外研究的热点．但针对拖拉机这行驶．鉴于液压系统具有的优越性．加载试验台采用种作业条件差、作业环

5、境复杂的农业机械，测试液压加载的方式试验要求转向加载系统能根据不同试验台的发展还不是很成熟．测试方法和手段也的地面条件、行驶工况等参数实现动态加载，加载方存在很多的不足。式灵活．加载力的范围较大．响应速度和控制精度需线控液压转向系统是一种新型转向系统．目前达到拖拉机转向的要求在车辆上的应用甚少．尤其是应用在拖拉机这种工本文采用电液加载方式对转向系统进行加载．系作环境特殊的农业机械上线控液压转向系统结合统整体结构如图1所示了当前在车辆上应用日趋广泛的电子控制技术．并1．2液压部分设计很好地利用了液压系统作用力大、系统刚性好等优1．

6、2．1液压系统的原理点．将传统的转向系统分为转向盘子系统和车轮转本文通过加载油缸活塞杆对转向节的作用实现阻向控制子系统．子系统之间通过CAN总线相连任力模拟加载．其系统原理图如图2所示收稿日期：2013年6月26日修回日期：2013年9月3Et基金项目：江苏省科技成果转化专项资金项目(BA2010055)——全架式大功率轮式拖拉机研发及产业化；江苏省科技支撑计划(农业)资助项目(BE2012384)——拖拉机自动耕深控制装置的研究与开发第一作者：金月，女，1988f~，吉林吉林人，硕士；研究方向为车辆电子控制技术。E-mail：

7、sallym0onjin@sina．cn通讯作者：鲁植雄，男，1962~，湖北武穴人，博士，教授、博导；研究方向为车辆电子控制技术。E—mail：luzx@njau．edu．an第3期金月等：拖拉机线控液压转向的电液加载试验台的设计与试验齿轮泵同时对主、辅油路供油．减小了电液比例溢流阀和溢流阀因流量变化而引起的输出压力的波动．保证系统输出压力的动态平衡．最终实现液压油缸活塞杆对转向阻力的准确模拟1．2．2液压元件的选型设计加载油缸的规格为5Ox18×l6O．选用双出杆双作用液压缸．使油缸腔内两侧面积相同．降低了随着车轮左右转向过

8、程加载系统的控制难度加载系统的最大系统压力可根据液压缸活塞杆推力计算公式：F-(Pl2)xA(1)式中：P、p广液压缸左、右腔内的油压；A——液压缸腔内面积加载系统的最大流量口可根据流量计算公式：图1系统整体结构图Fig．1Wholestructurechart