新型農(nóng)用機械行走機構(gòu)設(shè)計以越障分析

摘 要：農(nóng)用機械行走結(jié)構(gòu)，是復(fù)合型機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要模式，它具有單元化傳輸、多元化運行等特征，是新型農(nóng)業(yè)機械技術(shù)設(shè)計開發(fā)的代表?；诖耍疚慕Y(jié)合國內(nèi)農(nóng)業(yè)技術(shù)設(shè)備相關(guān)理論，著重對其設(shè)計及越障能力進行分析，以達到充分發(fā)揮新農(nóng)業(yè)技術(shù)優(yōu)勢，提升農(nóng)業(yè)種植效率的目的。

關(guān)鍵詞：新型農(nóng)用機械；行走機構(gòu)；越障效果

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)，是綠色農(nóng)業(yè)、循環(huán)農(nóng)業(yè)建設(shè)的技術(shù)條件，在我國當前農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)中，發(fā)揮著越來越重要的地位。而機械行走機構(gòu)設(shè)計，作為新時期農(nóng)業(yè)開發(fā)代表，在技術(shù)和做功效率方面，均優(yōu)于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械做功技術(shù)，為新型農(nóng)業(yè)研發(fā)提供了創(chuàng)新借鑒。

一、新型農(nóng)用機械行走機構(gòu)設(shè)計

1.變體論結(jié)構(gòu)設(shè)計。變體論設(shè)計，是新型農(nóng)用機械行走結(jié)構(gòu)的主要部分，該部分借助可重構(gòu)彈性履帶、液壓缸、驅(qū)動輪、彈性部件、連桿等，在圓形變體輪內(nèi)部，構(gòu)建一個簡單的做功轉(zhuǎn)換體系。當變體論運轉(zhuǎn)時，液壓缸在驅(qū)動輪的基礎(chǔ)上，又構(gòu)建了一個連體趕結(jié)構(gòu)，并通過該結(jié)構(gòu)循環(huán)做功，支撐伸展臂收縮驅(qū)動，從而在較短時間內(nèi)，完后精準、快速驅(qū)動。同時，新式機械結(jié)構(gòu)，將一個圓輪轉(zhuǎn)換為三個小型驅(qū)動輪，并將其按照三角形進行分布，此時，當機械機構(gòu)驅(qū)動時，就能夠?qū)崿F(xiàn)均衡受力，結(jié)構(gòu)做功穩(wěn)定性得到了提升。

2.可重構(gòu)履帶設(shè)計。可重構(gòu)履帶設(shè)計，也是新式農(nóng)用機械行走機構(gòu)設(shè)計的重要部分，該部分以輪履轉(zhuǎn)換為核心部件，借助彈簧結(jié)構(gòu)，將傳動銷牢牢的固定在三角空間內(nèi)部。而每節(jié)傳送結(jié)構(gòu)做功時，均會隨著履帶中彈簧一張一短的伸縮，液壓缸此時也會配合其做功轉(zhuǎn)換，由此，可重構(gòu)履帶將在辯論三維展開空間內(nèi)，進行履帶節(jié)的傳送與調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)了間隙掉落空間隔式運轉(zhuǎn)。該種機械結(jié)構(gòu)傳輸做功模式，與傳統(tǒng)鋼制履帶相比，履帶做功結(jié)構(gòu)，并未與地面直接接觸，而是通過外部復(fù)合結(jié)構(gòu)，將其轉(zhuǎn)換為運行動力。機械運轉(zhuǎn)做功過程中，履帶每一個周期運轉(zhuǎn)中，有用功、損耗功兩者比重，始終保持著相同頻率，由此，履帶結(jié)構(gòu)運轉(zhuǎn)時，自然也就克服了履帶傳輸做功，受到外部行走環(huán)境影響的問題了。

二、新型農(nóng)用機械行走機構(gòu)越障能力分析

新型農(nóng)用機械行走機構(gòu)越障能力探究，也是其優(yōu)勢探究的主要方面，本文結(jié)合農(nóng)用機械常見應(yīng)用環(huán)境問題，將其分為典型障礙、溝壕障礙、以及坡面障礙三種。

1.典型障礙跨越能力分析。典型障礙跨越能力，是指新型農(nóng)用機日常應(yīng)用時，均是在泥濘、坑洼不平的環(huán)境。新型農(nóng)用機械解決該類問題時，是通過增加農(nóng)用機機械做功大小，突破機械行走跨越障礙的難題。傳統(tǒng)機械做功結(jié)構(gòu)內(nèi)，僅有一個液壓結(jié)構(gòu)動力傳送輪，其動力傳輸過程，僅僅是依靠該部分結(jié)構(gòu)，同時向著多個方向進行動力供應(yīng)，但若外部應(yīng)用環(huán)境阻力增加，內(nèi)部機械做功傳輸?shù)膭恿Υ笮〔蛔?，則機械運轉(zhuǎn)的效果自然也會出現(xiàn)減弱的趨向。

而新型農(nóng)用機械，在變體論設(shè)計上，運用三個小機械輪，替代了一個大的動力供應(yīng)輪，其傳輸結(jié)構(gòu)自然也就實現(xiàn)了動力變化的均衡供應(yīng)。從這一層面來說，新型農(nóng)業(yè)機械行走機構(gòu)越障能力調(diào)整，均是結(jié)合現(xiàn)代結(jié)構(gòu)上，靈活進行跨越障礙呢管理調(diào)節(jié)，其做功效率明顯增強。舉例來說，當前農(nóng)田驅(qū)動長度為1200米，按照每米80w計算，共需做功86000W。傳統(tǒng)農(nóng)用機械做功時，機械所有做功的功率，均需借助一個液壓系統(tǒng)、一個外部滾動輪進行動力傳輸；而新式機械機構(gòu)，則是按照一個液壓系統(tǒng)，三個動力傳輸系統(tǒng)模式進行動力供應(yīng)。對比案例中的兩種做功情況而言，新式機械結(jié)構(gòu)在應(yīng)對常見道路泥濘、不平等障礙時，行走時功率傳輸?shù)目煽啃宰匀桓摺?/p>

2.跨越溝壕能力分析?？缭綔虾灸芰Ψ治?，也是新型農(nóng)用機械行走結(jié)構(gòu)設(shè)計實際應(yīng)用分析的主要形式。所謂溝壕類，是指農(nóng)業(yè)種植過程中，需跨域的洼坑、溝壑等地表障礙。一般來說，溝壕的寬度越大，跨越難度性也越大；同時，機械結(jié)構(gòu)經(jīng)常會在溝壕邊界處，也出現(xiàn)機械輪陷入無法脫困的情況。

（1）跨越受力點的把握。結(jié)合傳統(tǒng)農(nóng)用機械結(jié)構(gòu)做功體系的實際應(yīng)用情況來說，機械結(jié)構(gòu)往往會出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)體系做功動力傳輸受限的問題，進而影響其行走速率。新型農(nóng)用機械行走結(jié)構(gòu)，主要通過結(jié)構(gòu)跨越溝壕長度調(diào)節(jié)的方法，在機械結(jié)構(gòu)外部，尋找一個動力“支撐點”，進而確保機械傳輸時，能夠輕松跨越這溝壕障礙，避免農(nóng)用機械陷入其中，無法正常運行的問題。舉例來說，某區(qū)域農(nóng)田中溝壕寬度為1.2米，則機械結(jié)構(gòu)陷入溝壕內(nèi)后，機械車輛將按照B≤L+2C/2進行計算，其中L為臂長，C為變體論需伸展長度，進而得到機械結(jié)構(gòu)動力傳輸時，外部動力支撐受力的最佳點，當機械結(jié)構(gòu)做功時，機械結(jié)構(gòu)將自動進行支撐點動力傳輸。

（2）動力做功方向把握。同時，新型農(nóng)用機械行走機構(gòu)，是在伸展臂與凸臺搭建時，建立與結(jié)構(gòu)前輪相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)傳輸模式，進而確保其實際運轉(zhuǎn)做功過程，與動力前傳輸?shù)拇笮”３忠恢?，避免機械結(jié)構(gòu)做功的受力各不相同的問題出現(xiàn)。我們借助數(shù)軸來解析這一問題，假定前輪的做功強度為A點（1，1），則后輪為了達到與前輪運轉(zhuǎn)速率相同，則也必須是與A點相同的坐標，但由于其做功的目的是讓機械向前運動，由此，B點必須保障其做功方向與A點相同，則B做標為（-1，1）或（1，-1），實現(xiàn)機械復(fù)合做功模式水平做功。

3.跨越坡面障礙能力分析。新型農(nóng)機機械行走機構(gòu)的越障能力分析，也可通過機械跨越坡面障礙能力探究，體現(xiàn)新結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。新農(nóng)機機械結(jié)構(gòu)，需按照動力傳輸期間的動力角度，實現(xiàn)機械結(jié)構(gòu)運轉(zhuǎn)坡度調(diào)節(jié)。當傳輸模式處于緩坡狀態(tài)時，機械動力結(jié)構(gòu)，將按照液壓結(jié)構(gòu)一般做功標準，進行功率傳導(dǎo)。當機械結(jié)構(gòu)處于陡坡狀態(tài)時，機械結(jié)構(gòu)將按照機械外部需求情況，加大機械功率做功強度，滿足現(xiàn)代農(nóng)機結(jié)構(gòu)行走，外部復(fù)合式履帶傳送需求。

三、結(jié)語

綜上所述，新型農(nóng)用機械行走機構(gòu)設(shè)計以越障分析，是新一輪機械技術(shù)開發(fā)的理論代表，在當代農(nóng)業(yè)技術(shù)開發(fā)中發(fā)揮著引導(dǎo)作用。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合新型農(nóng)用機械行走機構(gòu)設(shè)計，對其典型障礙跨越能力分析、跨越溝壕能力分析、以及跨越坡面障礙能力分析，實現(xiàn)新型農(nóng)用機械行走機機構(gòu)綜合運用。因此，淺析新型農(nóng)用機械行走機構(gòu)設(shè)計以越障能力，將為高效率農(nóng)業(yè)技術(shù)開發(fā)提供借參考。

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作者簡介：楊學(xué)慧（1975-11-），女，籍貫：天津市薊縣人，學(xué)歷：本科，畢業(yè)于天津市農(nóng)學(xué)院，現(xiàn)有職稱：助理工程師，研究方向：農(nóng)用機械。