甘蔗机械化收割过程中振幅波动大的载荷,以及对多路换向阀的频繁操纵都会产生较大的液压冲击。该研究以甘蔗联合收割机的砍蔗-切段负载敏感系统为研究对象,提出在泵的出口处增加蓄能器以抑制液压冲击。以蔗地实测载荷数据为基础,基于AMESim建立砍蔗-切段负载敏感系统仿真模型,研究蓄能器参数对砍蔗-切段负载敏感系统液压冲击的影响规律及优化匹配方法,并对仿真结果进行试验验证。研究结果表明,蓄能器的预充气压力越接近工作压力,压力冲击抑制效果越好,压力响应速度也越快,蓄能器的预充气压力最优区间为系统正常工作压力的50%~83%。

根据甘蔗宽窄行种植机的实际自动化作业需求,设计了该种植机的液压系统,并基于AMESim建立系统仿真模型,研究种植机液压系统液压特性和排种机构的输出特性。在比例调速阀的AMESim模型中,通过调节减压阀弹簧的初始力、初始位移和刚度大小、反馈腔的阻尼孔等主要参数获得了与产品样本一致的输出特性,从而为比例控制回路仿真提供合理的仿真参数,系统的其他仿真参数则由理论计算得到。仿真和试验结果表明:在种植机正常运行工况下,比例调速阀有较好的稳定速度的作用,在泵出口压力为10 MPa和泵出口流量20 L/min的条件下各执行元件都能协调工作,排种机构的转速最大误差为5.5%,种植机在不同行走速度下的播种间距均匀性较好,为甘蔗种植机的研究提供了参考。

针对切段式甘蔗联合收割机切段辊液压系统耗能大,效率低的问题,提出将负载敏感技术应用于切段辊液压系统,并与采用节流调速的液压系统进行对比,研究其节能效果。首先通过试验测得甘蔗收割机在行走速度为1,2,3 km/h 3种典型工况下切段辊马达的载荷谱及相应功耗数据;然后将实测所得的载荷谱数据导入AMESim模型,对2种液压系统进行仿真。结果表明:负载敏感系统的耗能和系统效率分别为节流调速液压系统的54%和1.8倍,且负载敏感系统马达速度稳定性好。基于实测载荷谱,在行走机械液压综合实验平台进行实验验证,所得负载敏感系统的耗能和效率分别为节流调速系统的52%和1.85倍。仿真和实验结果都表明,将负载敏感技术应用于切段辊液压系统,节能效果显著。

甘蔗收割机在工作过程中能耗很大。为了减少甘蔗收割机液压系统中的压力损失，该文对采用调速阀和三通压力补偿阀的两种压力补偿系统的静动态特性进行了分析研究。结果表明：三通压力补偿阀系统能够根据负载的变化实时调整系统压力，从而有效地减少甘蔗收割机液压系统在工作过程中的压力损失。在相同工况下，其功率损失比调速阀压力补偿系统少46％左右。

通过对单泵多执行器液压系统功率匹配节能应用的探讨，总结归纳出了分流控制智能化、动力匹配智能化等节能方法，指出目前在单泵多执行器这一领域的研究方法及存在的问题。

提出了五种甘蔗收割机液压系统的设计方案，分析了工作可靠性、节能性、操纵性、集成度、经济性、维护性等诸多模糊因素对系统设计的影响；通过运用模糊综合评价法把定性方式描述的各种因素，转化成为用定量方式来描述，并且借鉴了专家的知识经验，对五种设计方案根据不同阶段分别确定权重，进行评价，最后确定了各个阶段最佳的设计方案。

液压传动是动力传递的一种方式,由于具有输出功率大、体积小、重量轻、安装灵活方便、工作平稳,能方便地实现无级调速、操纵简单、便于实现自动化等优点而被广泛应用于各行各业,而农业机械是液压技术的一个大用户.

作业机械中,液压马达与工作部件紧密结合在一起,没有预留轴颈或轴端。为了方便利用无线扭矩测试仪测量液压马达的输出扭矩,提出一种在液压马达与工作部件之间增加一段采用花键联接的扭矩测量轴,通过测量这段过渡轴的扭矩近似代替液压马达输出扭矩的测量方案。基于ADAMS软件对渐开线花键联接传动副进行动力学仿真分析,并在甘蔗联合收割机除杂风机的液压系统上进行了试验验证,结果表明:该测量方案测得的扭矩值与通过测量液压马达工作压差间接计算得到的扭矩值相比,两者相差约为5.1%,该测量方案可应用于液压马达输出扭矩的测量。

将虚拟样机技术应用于＂液压泵结构与性能分析＂的实验中,既可以直观展示液压元件三维结构及工作动画,又可以通过运动学及动力学分析得到液压泵结构的受力及力矩曲线,发现机构存在的问题并且提出改进方案。

采用虚拟仪器技术，以LabVIEW为平台，结合组合式多功能液压实验台的特点，开发了一套计算机辅助测试系统。该系统不仅能满足常见的几个验证性实验的测试要求，同时面向学生的设计性、创新性实验，具有较好的通用性、灵活性和扩展性，为学生素质培养提供了一个良好的技术平台。