新型農(nóng)用機(jī)械行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以越障分析

摘要：農(nóng)用機(jī)械行走結(jié)構(gòu)，是復(fù)合型機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要模式，它具有單元化傳輸、多元化運(yùn)行等特征，是新型農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的代表?；诖耍疚慕Y(jié)合國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)技術(shù)設(shè)備相關(guān)理論，著重對(duì)其設(shè)計(jì)及越障能力進(jìn)行分析，以達(dá)到充分發(fā)揮新農(nóng)業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提升農(nóng)業(yè)種植效率的目的。關(guān)鍵詞：新型農(nóng)用機(jī)械；行走機(jī)構(gòu)；越障效果農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)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(guó)當(dāng)前農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)中，發(fā)揮著越來(lái)越重要的地位。而機(jī)械行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，作為新時(shí)期農(nóng)業(yè)開(kāi)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(jī)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(jī)械行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)變體論結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。變體論設(shè)計(jì)，是新型農(nóng)用機(jī)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(dòng)輪、彈性部件、連桿等，在圓形變體輪內(nèi)部，構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的做功轉(zhuǎn)換體系當(dāng)變體論運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，液壓缸在驅(qū)動(dòng)輪的基礎(chǔ)上，又構(gòu)建了一個(gè)連體趕結(jié)構(gòu)，并通過(guò)該結(jié)構(gòu)循環(huán)做功，支撐伸展臂收縮驅(qū)動(dòng)，從而在較短時(shí)間內(nèi)，完后精準(zhǔn)、快速驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，新式機(jī)械結(jié)構(gòu)，將一個(gè)圓輪轉(zhuǎn)換為三個(gè)小型驅(qū)動(dòng)輪，并將其按照三角形進(jìn)行分布，此時(shí)，當(dāng)機(jī)械機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)時(shí)，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?？芍貥?gòu)履帶設(shè)計(jì)?？芍貥?gòu)履帶設(shè)計(jì)，也是新式農(nóng)用機(jī)械行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)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(dòng)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(shí)，均會(huì)隨著履帶中彈簧一張一短的伸縮，液壓缸此時(shí)也會(huì)配合其做功轉(zhuǎn)換，由此，可重構(gòu)履帶將在辯論三維展開(kāi)空間內(nèi)，進(jìn)行履帶節(jié)的傳送與調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了間隙掉落空間隔式運(yùn)轉(zhuǎn)。該種機(jī)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(guò)外部復(fù)合結(jié)構(gòu)，將其轉(zhuǎn)換為運(yùn)行動(dòng)力。機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)做功過(guò)程中，履帶每一個(gè)周期運(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，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(wèn)題了。二、新型農(nóng)用機(jī)械行走機(jī)構(gòu)越障能力分析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(jī)日常應(yīng)用時(shí)，均是在泥濘、坑洼不平的環(huán)境。新型農(nóng)用機(jī)械解決該類問(wèn)題時(shí)，是通過(guò)增加農(nóng)用機(jī)機(jī)械做功大小，突破機(jī)械行走跨越障礙的難題。傳統(tǒng)機(jī)械做功結(jié)構(gòu)內(nèi)，僅有一個(gè)液壓結(jié)構(gòu)動(dòng)力傳送輪，其動(dòng)力傳輸過(guò)程，僅僅是依靠該部分結(jié)構(gòu)，同時(shí)向著多個(gè)方向進(jìn)行動(dòng)力供應(yīng)，但若外部應(yīng)用環(huán)境阻力增加，內(nèi)部機(jī)械做功傳輸?shù)膭?dòng)力大小不變，則機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的效果自然也會(huì)出現(xiàn)減弱的趨向。而新型農(nóng)用機(jī)械，在變體論設(shè)計(jì)上，運(yùn)用三個(gè)小機(jī)械輪，替代了一個(gè)大的動(dòng)力供應(yīng)輪，其傳輸結(jié)構(gòu)自然也就實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力變化的均衡供應(yīng)。從這一層面來(lái)說(shuō)，新型農(nóng)業(yè)機(jī)械行走機(jī)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(jìn)行跨越障礙呢管理調(diào)節(jié)，其做功效率明顯增強(qiáng)。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)前農(nóng)田驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度為1200米，按照每米80w計(jì)算，共需做功86000W。傳統(tǒng)農(nóng)用機(jī)械做功時(shí)，機(jī)械所有做功的功率，均需借助一個(gè)液壓系統(tǒng)、一個(gè)外部滾動(dòng)輪進(jìn)行動(dòng)力傳輸；而新式機(jī)械機(jī)構(gòu)，則是按照一個(gè)液壓系統(tǒng)，三個(gè)動(dòng)力傳輸系統(tǒng)模式進(jìn)行動(dòng)力供應(yīng)。對(duì)比案例中的兩種做功情況而言，新式機(jī)械結(jié)構(gòu)在應(yīng)對(duì)常見(jiàn)道路泥濘、不平等障礙時(shí)，行走時(shí)功率傳輸?shù)目煽啃宰匀桓摺?.跨越溝壕能力分析?？缭綔虾灸芰Ψ治?，也是新型農(nóng)用機(jī)械行走結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)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(guò)程中，需跨域的洼坑、溝壑等地表障礙。一般來(lái)說(shuō)，溝壕的寬度越大，跨越難度性也越大；同時(shí)，機(jī)械結(jié)構(gòu)經(jīng)常會(huì)在溝壕邊界處，也出現(xiàn)機(jī)械輪陷入無(wú)法脫困的情況。（1）跨越受力點(diǎn)的把握。結(jié)合傳統(tǒng)農(nóng)用機(jī)械結(jié)構(gòu)做功體系的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)說(shuō)，機(jī)械結(jié)構(gòu)往往會(huì)出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)體系做功動(dòng)力傳輸受限的問(wèn)題，進(jìn)而影響其行走速率。新型農(nóng)用機(jī)械行走結(jié)構(gòu)，主要通過(guò)結(jié)構(gòu)跨越溝壕長(zhǎng)度調(diào)節(jié)的方法，在機(jī)械結(jié)構(gòu)外部，尋找一個(gè)動(dòng)力“支撐點(diǎn)”，進(jìn)而確保機(jī)械傳輸時(shí)，能夠輕松跨越這溝壕障礙，避免農(nóng)用機(jī)械陷入其中，無(wú)法正常運(yùn)行的問(wèn)題。舉例來(lái)說(shuō)，某區(qū)域農(nóng)田中溝壕寬度為1?2米，則機(jī)械結(jié)構(gòu)陷入溝壕內(nèi)后，機(jī)械車輛將按照BWL+2C/2進(jìn)行計(jì)算，其中L為臂長(zhǎng)，C為變體論需伸展長(zhǎng)度，進(jìn)而得到機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力傳輸時(shí)，外部動(dòng)力支撐受力的最佳點(diǎn),當(dāng)機(jī)械結(jié)構(gòu)做功時(shí)，機(jī)械結(jié)構(gòu)將自動(dòng)進(jìn)行支撐點(diǎn)動(dòng)力傳輸。2）動(dòng)力做功方向把握。同時(shí)，新型農(nóng)用機(jī)械行走機(jī)構(gòu)，是在伸展臂與凸臺(tái)搭建時(shí)，建立與結(jié)構(gòu)前輪相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)傳輸模式，進(jìn)而確保其實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)做功過(guò)程，與動(dòng)力前傳輸?shù)拇笮”３忠恢?，避免機(jī)械結(jié)構(gòu)做功的受力各不相同的問(wèn)題出現(xiàn)。我們借助數(shù)軸來(lái)解析這一問(wèn)題，假定前輪的做功強(qiáng)度為A點(diǎn)（1，1），則后輪為了達(dá)到與前輪運(yùn)轉(zhuǎn)速率相同，則也必須是與A點(diǎn)相同的坐標(biāo)，但由于其做功的目的是讓機(jī)械向前運(yùn)動(dòng)，由此，B點(diǎn)必須保障其做功方向與A點(diǎn)相同，則B做標(biāo)為（-1,1）或（1，-1），實(shí)現(xiàn)機(jī)械復(fù)合做功模式水平做功?？缭狡旅嬲系K能力分析。新型農(nóng)機(jī)機(jī)械行走機(jī)構(gòu)的越障能力分析，也可通過(guò)機(jī)械跨越坡面障礙能力探究，體現(xiàn)新結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。新農(nóng)機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)，需按照動(dòng)力傳輸期間的動(dòng)力角度，實(shí)現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)坡度調(diào)節(jié)。當(dāng)傳輸模式處于緩坡?tīng)顟B(tài)時(shí)，機(jī)械動(dòng)力結(jié)構(gòu)，將按照液壓結(jié)構(gòu)一般做功標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行功率傳導(dǎo)。當(dāng)機(jī)械結(jié)構(gòu)處于陡坡?tīng)顟B(tài)時(shí)，機(jī)械結(jié)構(gòu)將按照機(jī)械外部需求情況，加大機(jī)械功率做功強(qiáng)度，滿足現(xiàn)代農(nóng)機(jī)結(jié)構(gòu)行走，外部復(fù)合式履帶傳送需求。三、結(jié)語(yǔ)綜上所述，新型農(nóng)用機(jī)械行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以越障分析，是新一輪機(jī)械技術(shù)開(kāi)發(fā)的理論代表，在當(dāng)代農(nóng)業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)中發(fā)揮著引導(dǎo)