【《国内外丘陵底盘的研究国内外文献综述》3600字（论文）】

国内外丘陵底盘的研究国内外文献综述1.1国内丘陵底盘的研究现状我国浅山丘陵山地农业运输装备的研究起步较晚，近年来，国家在发展农业机械上投入了大量的人力物力财力，许多企业和高校对浅山丘陵地区作业车辆底盘研发也在不断地深入。各大高校研究院在分析国内丘陵山区作业环境的特点后，引进欧美等发达国家相关农业作业车辆底盘的先进技术，开发研制出适合我国作业特点及要求的行走底盘。目前，我国研究者们研究的适合我国的丘陵作业底盘主要有轮式和履带式，两种行走底盘适应的工作环境以及要求不同，主要通过自主设计，降低重心以提高底盘的通过性，对工作地面进行仿形以提高底盘对于地形适应能力，采用变地隙和轮距等方式满足不同种植工艺以及地形的需求，或者加入控制系统，使底盘车体根据不同路面信息，实现车身的实时调整，提高底盘的稳定性。王锋等[18]为了解决目前在丘陵地区果园的作业机械的通过性和稳定性差的现状，研制了由三角履带作为行走系统的动力底盘，如图1-1所示。由于底盘的整体体积小，生产成本相对较低；在黏性较强的路面上行驶时，特有的履带形状可以提高底盘整机的越障能力，提高底盘的稳定性，工作时底盘速度较小，最大爬坡角度可达15°，转弯半径为750～1340mm，最大跨越壕沟宽度为500mm，最高跨越垂直障碍物高度为528mm。适合在南方丘陵地区的果园进行农业作业。底盘的操纵简单，但是底盘整体的质量分布不均衡，具有较大的振动。图SEQ图\*ARABIC1-1三角履带式底盘图1-2履带式多功能机王学良等[19]为了解决农机具不能完全适应丘陵山地地区的作业地形问题，设计了一种多功能作业机。如图1-2所示。底盘采用履带式底盘，动力系统采用液压式，柴油发动机、齿轮泵和油箱位于驾驶员座椅的后下方。试验样机在工作试验中最大爬坡度可达到28°，横向可以通过最大为12°的斜坡，具有较强的爬坡能力和抗倾翻能力的同时，具有较低的质心，该底盘尤其满足在丘陵山地复杂的工作环境中作业的要求。刘平义等[20]设计了一种行走底盘，该底盘选用行星履带作为行走系统，共四组，提高了底盘在复杂地面的通过性，如图1-3所示。这种结构设计兼具了两种不同类型行走系统结构的优点，在平坦路面工作时，行走方式与一般履带式底盘相同；在不平稳和低障碍路面行走时，根据触地的履带轮的变化，系杆支架进行自动的仿形调节；在具有较难跨越的路面工作时，系杆支架绕被阻履带轮转动的同时，履带及另两个履带轮同时公转，达到翻越障碍的目的，如图1-4所示。底盘具有仿形和翻转越障能力，在起伏不定的丘陵山区等复杂地面行走的行走性能良好。图1-3行星履带农用动力底盘图1-4越障行星履带底盘丁素明等[21]为了解决传统的种植模式中行间通过性高的行走底盘较少的现状，设计了一种果园喷雾机底盘。如图1-5所示。整机行间最低通过高度为1600mm；最小转弯半径约为2000mm；设计了新型的多动力输出分动装置，可以实现不同工作系统的互不影响；变速箱与挡位的配合，实现高低速（3+1）×2个挡位，并且可以根据行走条件，随意的进行两驱与全驱的选择，驾驶员与发动机及动力系统分别放置在底盘前后两部，整机重力分布均匀。图1-5自走式果园喷雾动力底盘图1-6农用仿形行走动态调平底盘刘平义[22]等针对丘陵山区底盘通过性差和车身晃动难以维持水平的问题，设计了一种动态调平底盘。如图1-6所示，行走底盘安装的悬架可以变化角度，在不平稳路面行走时，通过对悬架工作角度的调节，实现多自由度仿形行走；同时采用全时多轮驱动，各悬架上的悬臂夹角可以利用伸缩机构进行调整，可以改变高度，动态补偿调平符合丘陵山地复杂地形对于底盘的要求，实现了车身的实时调平，。高巧明等[23]为了解决丘陵山区复杂的环境和农作物不同的种植工艺对底盘性能要求高的问题，创新性的运用了平衡摇臂悬架，并选用H型传动的系统方案，设计出了一款可变地隙可变轮距的行走底盘,如图1-7所示。转向方式为四轮全液压转向,不存在转向梯形，转向时同侧车轮以对称的角度进行偏转转向,这种转向方式能大大减小转弯半径，实现同辙转向。针对不同的工作环境，手动控制液压系统来相应的改变地隙和轮距。前后摇臂中间具有能够摆动的角度平分调节机构，根据摆动的幅度实现地隙的改变；将车轮两侧的驱动桥设计成可向外滑动的特殊装置，实现轮距的改变。(a)(b)图1-7可变地隙和轮距动力底盘1.2国外丘陵底盘的研究现状国外发达国家在很久之前就开始了对于丘陵山地拖拉机的设计研制与应用，到21世纪初已经实现最大作业坡度达到27°，如今国外关于丘陵山地作业车辆的底盘的相关技术已经十分成熟[24]。日本在微型和小型机械方面的技术十分成熟，但是由于我国自然环境的制约，适合在小区域作业的农业机械难以满足我国大面积农作物的收获需求。在这一领域，拥有世界领先技术的国家是美国和意大利，他们研究重要内容是差高变化以提升稳定性和机电液一体化在拖拉机底盘中的应用。苏联格鲁吉亚的农业科学院的研究室研制出一种拖拉机，该机小巧灵活，十分适合多坡路面作业，最大作业坡度可达40°，仅仅需要根据作业，需求，搭载不同农机具就也可以完成各种农业作业，但是人工操作较为繁琐，容易造成驾驶员疲劳，存在安全隐患劳动强度大[25]。芬兰Timberjack公司设计的机器人，如图1-8所示。该机器人为步行式，可在作业环境不理想的林间进行采伐作业，对松软路面以及陡峭路面的适应性很强。机器人有安装传感控制系统，根据传感器感知的路面信息调整机器人腿部的行走动作，独特的昆虫造型设计，拥有六足并且整机体积较大，该机器人能跨越的障碍高度高达120cm，满足复杂作业环境的要求，但是技术难度较大，成本较高[26]。图1-8步行式采伐机器人如图1-9多用途拖拉机许多国外的公司研究设计了多种可适用于不同丘陵山区作业环境的多用途拖拉机，拖拉机整体的结构紧凑，能搭载不同农机具在坡道路面正常作业。瑞士的Aebi公司生产的Terratrac系列山地型拖拉机[27]，如图1-9所示。其中TT270型配装VM发动机，此类型发动机由底特律公司生产，功率为70kw，变速箱形式采用静液压式，采用纵向差速传动机构，前后桥均具有适应最高应力的强度，整机自身重力较轻，质心较低，具有小高度和装配质心低的特点。1.3总结目前，我国浅山丘陵作业底盘的设计研究，主要以依靠先进国家先进技术为主要研究方式，由于国内外作业环境的差异，现有的浅山丘陵作业底盘的作业性能不高。国外的行走底盘由于运用的技术先进，主要包括电液控制以及人工智能等，对不同的地形具有较好的适应性，技术水平发展的已较为成熟，但价格昂贵。通过对国内浅山丘陵地区作业车辆底盘的发展现状研究发现，国内对浅山丘陵作业车辆底盘的研究较少，这就需要我们深入准确的研究，补齐这一短板，从而提高浅山丘陵地区农业机械化程度，减轻劳动强度，更好地促进我国的浅山丘陵地区的发展。参考文献[1] 刘欣，赵艳霞，武爱彬,等.河北省浅山丘陵区土地利用变化及人文驱动分析[J].农业现代化研究,2015,36(01):126-131.[2] 李广宇，张秋萍，刘亚杰，等.吉林省丘陵山区小型农机的现状及前景分析[J].农业与技术,2015,35(05):56-57.[3] 李广宇，刘亚杰，张秋萍，等.吉林省丘陵山区农业机械化的现状与展望[J].陕西农业科学,2015,61(05):123-125.[4] 刘佳楠,常海涛,赵娟,等.宁夏荒漠草原柠条锦鸡儿枯落物分解特征及其影响因素[J].生态学报,2019,39(11):4039-4048.[5] 姬天龙.盐池县柠条饲料加工利用技术体系[J].现代农业科技,2020(23):201-202.[6] 王刚,高强,段亚莉.宁夏柠条机械化平茬与加工技术探索[J].农机科技推广,2018(11):38-39.[7] 柠条收获机的设计_张呈彬[J].[8] 高强,段亚莉.宁夏农业机械化发展现状与分析[J].农业技术与装备,2020(8):24-25,27.[9] 张巍,庹洪章,易文裕,等.丘陵山地农业运输装备发展现状及展望[J].南方农机,2020,51(11):9-11,17.[10] 刘恒培,杨福增,刘世,等.差高机构对微型履带山地拖拉机稳定性的影响[J].拖拉机与农用运输车,2013,40(01):18-21.[11] 刘恒培.微型履带山地拖拉机坡地行驶动力学研究[D].西北农林科技大学,2012.[12] 吴清分.国外山地型多用途拖拉机产品的技术发展[J].拖拉机与农用运输车,2011,38(06):1-5.[13] 汤楚宙,谢方平,向卫兵,等.自推进耕耘机械研究现状与分析[J].农业机械学报,2001(05):112-114.[14] 李从权,范超毅,苏新涛.农用手扶电力驱动车的设计与试验[J].农业工程学报,2011,27(S2):36-39.[15] 丘陵山区农业机械化的技术推广_王先东[J].[16] 高墨尧.丘陵山地农机动力底盘及车身调平装置研究[D].吉林农业大学,2017.[17] 张睿,高焕文.中国农业机械化柴油消耗趋势分析与节能的战略措施[J].农业工程学报,2007(12):280-284.[18] 王锋,杨玲,谢守勇,等.一种三角履带式果园动力底盘的设计与研究[J].农机化研究,2019,41(05):91-96.[19] 王学良,李强,范国强,等.果园履带式多功能作业机的研制[J].农机化研究,2020,42(05):105-108.[20] 刘平义王振杰李海涛张绍英魏文军.行星履带式农用动力底盘设计与越障性能研究_刘平义[J].农业机械学报,2014,45.[21] 丁素明,傅锡敏,薛新宇,等.低矮型自走式果园喷雾机动力底盘设计[J].农业机械学报,2013,44(S1):100-106.[22] 刘平义,王春燕,李海涛,等.丘陵山区农用仿形行走动态调平底盘设计与试验[J].农业机械学报,2018,49(02):74-81.[23] GaoQ,GaoF,TianL,etal.Designanddevelopmentofavariablegroundclearance,variablewheeltrackself-levelinghillsidevehiclepowerchassis(V2-HVPC)[J].JournalofTerramechanics,2014,56:77-90.[24] 宋景禄.国外山地用拖拉机的发展情况[J].林业机械,1979(02):26-30.[25] 远一.用于坡地作业的拖拉机[J].世界农业,1986(06):20.[26] 徐鑫,郭克君,满大为,等.国内外林木采伐及林地清理装备现状分析[J].林业机械与木工设备,2017,45(02):4-9.[27] 李冲冲.丘陵果园多功能履带运输车的设计与试验[D].南京农业大学,2018.[28] AWeissEFUB.Optimizingstepclimbingbytwoconnect