植樹機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)功率匹配方法及試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著我國城市空氣污染的加劇，增加城市綠化樹的擁有量將有助于改善城市生態(tài)環(huán)境，提高人民的生活質(zhì)量。目前城市綠化工作多采用人工移植樹木的方式，其勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、成活率也不高。同時(shí)就目前而言，中國的勞動(dòng)力市場也不容樂觀，農(nóng)民工從體力勞動(dòng)到技術(shù)勞動(dòng)的轉(zhuǎn)型，導(dǎo)致純體力勞動(dòng)成本迅速增加和短缺，為此，機(jī)械化城市綠化成為今后的發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)林業(yè)工程的自動(dòng)化勢在必行。
　　植樹機(jī)是一種非常重要的林業(yè)機(jī)械，因其作業(yè)效率高、適應(yīng)性好而被廣泛的應(yīng)用于

2、植樹造林中。但是，由于植樹機(jī)液壓系統(tǒng)復(fù)雜，機(jī)構(gòu)自由度多，在作業(yè)過程中很多方面都存在著系統(tǒng)功率利用率低的問題。目前國內(nèi)市場上的植樹機(jī)依然采用傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)，而植樹機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)負(fù)載變化頻繁，導(dǎo)致液壓泵的負(fù)載功率波動(dòng)，致使發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常工作在高油耗區(qū)，整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)功率損失嚴(yán)重。
　　隨著機(jī)電液一體化技術(shù)的發(fā)展，使得液壓技術(shù)和機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)相互融合，從而為植樹機(jī)的發(fā)展帶來了新的技術(shù)突破。因此，本文以植樹機(jī)為研究對象，對其工作裝置的液壓系統(tǒng)功

3、率匹配方法及試驗(yàn)進(jìn)行了研究，主要研究內(nèi)容如下:
　　1)在查閱國內(nèi)外有關(guān)植樹機(jī)液壓系統(tǒng)功率匹配及節(jié)能控制技術(shù)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對當(dāng)前國內(nèi)外在植樹機(jī)上廣泛使用的液壓系統(tǒng)功率匹配及節(jié)能控制技術(shù)進(jìn)行分析，分類介紹植樹機(jī)動(dòng)作和液壓系統(tǒng)的基本要求，同時(shí)結(jié)合植樹機(jī)的工作特點(diǎn)及作業(yè)環(huán)境，分析、總結(jié)了植樹機(jī)能量損失的主要原因。
　　2)在對植樹機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對植樹機(jī)的每個(gè)液壓子系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析，將各個(gè)液壓子系統(tǒng)相互連

4、接起來，則形成完整的植樹機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)。同時(shí)對液壓缸、液壓泵等液壓元件進(jìn)行分析選型，也對柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的特性進(jìn)行分析。
　　3)在對柴油發(fā)動(dòng)機(jī)特性和植樹機(jī)功率匹配基本原理分析的基礎(chǔ)上，首先對植樹機(jī)采用分工況控制;然后通過采用轉(zhuǎn)速感應(yīng)控制實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)—液壓泵環(huán)節(jié)之間的功率匹配;同時(shí)通過采用閥控液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)液壓泵—負(fù)載環(huán)節(jié)之間的功率匹配;最后通過綜合以上三方面，提出了功率匹配的控制方案，從而提高植樹機(jī)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，降低燃油消耗。<

5、br>　　4)運(yùn)用AMESim仿真軟件，對發(fā)動(dòng)機(jī)的分工況控制以及電控比例變量泵進(jìn)行建模仿真，驗(yàn)證其相關(guān)特性，然后對L(1600±50rpm)、M(1800±50rpm)和H(2000±50rpm)三種工況模式下的功率匹配控制系統(tǒng)進(jìn)行整體建模仿真，通過仿真結(jié)果的分析，驗(yàn)證提出的控制方案的有效性。
　　5)通過搭建試驗(yàn)平臺(tái)對植樹機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)功率匹配進(jìn)行試驗(yàn)，通過對各種工況模式下的試驗(yàn)結(jié)果的分析，驗(yàn)證本研究所提出的功率匹配方案的有