自走式蔬菜播种机底盘的设计与试验

作者:曾山; 徐卓; 于开鑫; 马立刚; 文智强; 杨文武; 臧英*
来源:沈阳农业大学学报, 2023, 54(02): 176-188.

摘要

针对目前农村劳动力不足、以内燃机为动力的大田机械污染严重等问题,设计了一种自走式蔬菜播种机。对整机结构和工作原理进行阐述,并建立自走式蔬菜播种机的力学模型,对底盘纵向稳定性、横向稳定性、前后轮越坎性能和行驶阻力进行计算,结果表明:前后轮理论最大越坎高度分别为113.15 mm和69.86 mm;上下坡极限翻倾角分别为56.7°和49.8°;横向极限翻倾角为46.8°,横向滑移角只与附着系数有关,与整机的设计结构无关。采用Ansys Workbench和Recurdyn仿真软件分别对机架和播种机底盘性能进行分析,仿真分析结果表明:机架最大变形量处的最大等效应力小于许用应力,表明机架的强度满足设计要求。使用Recurdyn动力学仿真软件对于底盘性能进行分析,分析结果表明:前后轮最大越坎高度分别为125 mm和70 mm,最大爬坡度为20°,在30°坡面横向行驶时滑移率为8.84%,应工作在20°以下的路面,结合仿真测试结果对播种机进行了田间性能测试,测试结果表明:水泥道路行驶速度为0.23~0.99 m·s-1,水泥路面最小转弯半径为2 132 mm,田间行驶速度为0.15~0.85 m·s-1,田间正常作业行驶途中转弯半径约为2 309 mm,最大爬坡角为14°,前后轮最大越坎高度分别为136 mm和82 mm,轮陷平均深度和宽度分别为135 mm和110 mm,满足田间行走要求,可为后期自走式蔬菜播种机研究提供参考。