甘蔗聯(lián)合收割機(jī)功率匹配節(jié)能研究

【摘要】： 作為一種大功率的農(nóng)業(yè)機(jī)械,甘蔗聯(lián)合收割機(jī)節(jié)能性的好壞直接影響到其使用的經(jīng)濟(jì)性與可靠性。在實(shí)際的工作過程中,甘蔗聯(lián)合收割機(jī)的負(fù)載經(jīng)常處于變化之中,由此導(dǎo)致發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的頻繁劇烈波動,油耗嚴(yán)重。另外,由于收割機(jī)的作業(yè)工序復(fù)雜,執(zhí)行元件龐雜,整個液壓系統(tǒng)的壓力、流量也會不斷變化,溢流、節(jié)流損失嚴(yán)重。為減少能量的無功損耗,必須合理匹配收割機(jī)動力系統(tǒng)的功率。 甘蔗聯(lián)合收割機(jī)液壓系統(tǒng)之所以存在節(jié)流、溢流損失,最根本的原因就在于液壓泵所提供的壓力及流量與負(fù)載的需要不相匹配,往往大于負(fù)載的實(shí)際需求,于是這部分多余的液壓能就以節(jié)流、溢流的形式被損耗掉。為合理匹配液壓泵與負(fù)載的功率,基于收割機(jī)的特點(diǎn),提出將負(fù)載敏感控制技術(shù)應(yīng)用到收割機(jī)上,并對負(fù)載敏感系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)與研究。結(jié)果表明,負(fù)載敏感系統(tǒng)能恰好提供負(fù)載所需要的壓力與流量,具有較好的節(jié)能性。鑒于多執(zhí)行器系統(tǒng)容易出現(xiàn)流量飽和現(xiàn)象,為合理匹配各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量以提高甘蔗收割質(zhì)量,論文還對甘蔗聯(lián)合收割機(jī)多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分流技術(shù)進(jìn)行了理論研究。 為合理匹配柴油機(jī)與液壓泵的功率,提出對液壓系統(tǒng)的壓力進(jìn)行檢測、濾波,并據(jù)此設(shè)定柴油機(jī)的最佳節(jié)能點(diǎn)轉(zhuǎn)速或最大功率點(diǎn)轉(zhuǎn)速。 為實(shí)現(xiàn)對柴油機(jī)最佳轉(zhuǎn)速的控制,根據(jù)現(xiàn)有機(jī)械離心式調(diào)速器的特點(diǎn),首次提出了基于力反饋原理的柴油機(jī)電控化改造方案,并對轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)與仿真研究。結(jié)果表明,該方案能夠?qū)崿F(xiàn)對柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的精確控制。 【關(guān)鍵詞】：甘蔗收割機(jī) 節(jié)能 負(fù)載敏感 柴油機(jī) 功率匹配 轉(zhuǎn)速 PID
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：S225.53
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 課題的提出10
• 1.2 節(jié)能研究的意義10-11
• 1.3 國外液壓節(jié)能控制技術(shù)概況11-18
• 1.3.1 恒功率控制12-13
• 1.3.2 正流量控制系統(tǒng)13
• 1.3.3 壓力切斷系統(tǒng)13-14
• 1.3.4 負(fù)流量控制系統(tǒng)14-15
• 1.3.5 負(fù)載敏感控制系統(tǒng)15-17
• 1.3.6 柴油機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)17-18
• 1.4 國內(nèi)液壓節(jié)能控制技術(shù)概況18-19
• 1.5 節(jié)能控制技術(shù)發(fā)展趨勢19-20
• 1.6 本論文研究的主要內(nèi)容20-22
• 第2章 甘蔗聯(lián)合收割機(jī)能量損失分析22-31
• 2.1 甘蔗聯(lián)合收割機(jī)簡介22-23
• 2.2 甘蔗聯(lián)合收割機(jī)液壓系統(tǒng)23-25
• 2.2.1 定量泵系統(tǒng)24
• 2.2.2 變量泵系統(tǒng)24-25
• 2.2.3 兩種系統(tǒng)功率利用比較25
• 2.3 甘蔗聯(lián)合收割機(jī)能量損失分析25-30
• 2.3.1 機(jī)械功率損失26
• 2.3.2 泄漏損失26-27
• 2.3.3 管路壓力損失27
• 2.3.4 泵和負(fù)載功率不匹配所造成的損失27-29
• 2.3.5 發(fā)動機(jī)能量損失29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章 負(fù)載敏感變量泵工作原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)31-40
• 3.1 負(fù)載敏感變量泵工作原理31-32
• 3.2 多路閥閥口設(shè)計(jì)32-34
• 3.3 比例壓力閥設(shè)計(jì)34-36
• 3.4 負(fù)載敏感閥設(shè)計(jì)36-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第4章 負(fù)載敏感變量泵的建模與仿真40-62
• 4.1 AMESim軟件簡介40-43
• 4.1.1 AMESim的建模原理41
• 4.1.2 AMESim的組成41
• 4.1.3 AMESim的特點(diǎn)41-43
• 4.1.4 AMESim與其他軟件的接口43
• 4.1.5 AMESim的應(yīng)用領(lǐng)域43
• 4.2 負(fù)載敏感變量泵系統(tǒng)建模43-45
• 4.2.1 變量泵建模43-44
• 4.2.2 負(fù)載敏感閥建模44-45
• 4.2.3 整個系統(tǒng)建模45
• 4.3 模型參數(shù)設(shè)置45-48
• 4.4 模型仿真48-54
• 4.4.1 系統(tǒng)靜態(tài)特性仿真48-50
• 4.4.2 系統(tǒng)動態(tài)特性仿真50-54
• 4.5 收割機(jī)多執(zhí)行器系統(tǒng)分流技術(shù)研究54-60
• 4.6 仿真結(jié)論60-61
• 4.7 本章小結(jié)61-62
• 第5章 柴油機(jī)功率匹配方案62-69
• 5.1 概述62
• 5.2 柴油機(jī)特性分析62-65
• 5.3 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定與節(jié)能的關(guān)系65-66
• 5.4 柴油機(jī)與液壓系統(tǒng)功率匹配方案66-68
• 5.4.1 傳統(tǒng)功率匹配模式66-67
• 5.4.2 基于壓力檢測的功率匹配模式67-68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 第6章 柴油機(jī)節(jié)能的實(shí)現(xiàn)69-80
• 6.1 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定69
• 6.2 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)69-79
• 6.2.1 機(jī)械調(diào)速器的電控化改造69-70
• 6.2.2 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速與調(diào)速彈簧力的關(guān)系70-73
• 6.2.3 基于力反饋PID控制的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)73-76
• 6.2.4 控制系統(tǒng)電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)76-79
• 6.3 本章小結(jié)79-80
• 第7章 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的建模與仿真80-92
• 7.1 柴油機(jī)數(shù)學(xué)模型80-81
• 7.2 電液執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型81-82
• 7.3 減壓閥模型82-84
• 7.4 控制系統(tǒng)總體模型84
• 7.5 模型參數(shù)設(shè)置84-86
• 7.6 模型仿真與分析86-90
• 7.6.1 轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的靜、動態(tài)響應(yīng)86-88
• 7.6.2 不同設(shè)定轉(zhuǎn)速對柴油機(jī)的影響88-90
• 7.6.3 仿真結(jié)論90
• 7.7 本章小結(jié)90-92
• 第8章 總結(jié)與展望92-94
• 8.1 研究工作總結(jié)92-93
• 8.2 展望93-94
• 參考文獻(xiàn)94-99
• 致謝99-100
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文100

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