玉米是我国重要的粮食作物之一,在我国各个地区都有种植,种植面积相对较大。农业机械化属于极为重要的基础条件,可为保障国内粮食的高产、稳定与安全发挥重要作用,在推进农业可持续发展方面具备显著的现实意义。目前,玉米收获机传动机构多为机械传动,在进行玉米收获时不能进行实时监测与在线控制,自动化及智能化程度较低,影响玉米收获质量与农业生产效率。为此,针对玉米收获机的机械传动系统进行优化,采用HMT液压驱动系统替代传统的机械传动系统,并通过AMESim进行玉米收获机传动系统的仿真分析,验证设计的适用性与合理性。

由于静液压无级变速驱动技术操作便利,现有玉米收获机多采用静液压传动方式,传动系统包括发动机、静液压传动装置和机械式变速箱等部件。目前多数收获机是驾驶员通过机械手柄控制HST工作速度,田间收获时,驾驶员需要根据地势、玉米长势及种植密度等多种因素实时调整发动机转速、HST变量泵排量和收获机作业状态,需要频繁扳动手柄,驾驶员易疲劳,造成收获机行驶速度控制不准确,影响了玉米收获效率。为了减轻驾驶员的劳动强度,提高HST的速度控制精度和收获效率,本文从静液压传动装置的操纵力特性研究的角度出发,设计了静液压传动装置操纵力特性试验台,测量出HST调节手柄实际扭矩值,为把静液压传动装置从手动机械控制改为电机驱动自动控制提供设计所需要的基础数据。

文章针对我国玉米收获机液压工作系统的发展趋势,对全液压工作系统的工作原理、构成和特点等进行了论述。并根据玉米收获作业的实际工况条件,对可能产生的各种液压故障成因进行了分析,提出了全液压工作系统的维护要点。

针对玉米收获机静液压驱动系统(HST)传动效率低、燃油经济性差等问题,以4YZB-4F型玉米收获机为研究对象,通过对静液压驱动形式的分析,设计了玉米收获机HMT静液压驱动系统,建立了HMT静液压驱动系统功率流理论模型,并分析了HMT静液压驱动系统的动态特性。通过AMESim软件建立了HMT静液压驱动系统仿真模型,仿真表明:排量比在-1~1之间时,HMT静液压驱动高低速范围为-2.85~11.73 m/s和-1.95~4.97 m/s,速度曲线近似线性,满足玉米收获机无级变速要求,输出转矩特性满足不同工况要求。

割台是摘取玉米果穗的执行机构升运器是输送玉米果穗的工作装置它们都是玉米收获机核心工作部件其工作性能的优劣直接影响整机的使用性能。考虑到割台和升运器的工作特点同时充分发挥液压驱动系统的优势设计和分析了两种玉米收获机割台和升运器的液压驱动系统分别为阀控型液压系统和泵控型液压系统。在分析两种系统各自优缺点的基础上得出泵控型液压系统为优选方案为玉米收获机动力传动系统的设计提供理论基础。