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期刊信息/Journal information
农业机械学报
中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院
农业机械学报

中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院

任露泉

月刊

1000-1298

njxb@caams.org.cn

010-64882610，64882231

100083

北京德外北沙滩1号6信箱

农业机械学报/Journal Transactions of the Chinese Society for Agricultural MachineryCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是由中国科协主管、中国农业机械学会和中国农业机械化科学研究院主办的国家级学术期刊，农业工程类中文核心期刊，美国工程信息公司（EI）收录期刊。主要刊登农业机械、农业工程、农用动力和能源、农产品及食品加工机械、农机化以及有关边缘学科的基础理论、设计制造、材料工艺、测试仪器与手段的研究成果及发展动向,反映学科最新研究成果和学术水平。同时还将及时提供中国农业机械学会举办的国内外学术活动信息，可供农机乃至机械行业中、高级技术人员、大专院校师生及科研单位的有关人员阅读参考。
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    基于力矩陀螺的拖拉机峰值驱动功率补偿试验研究

    王龙龙刘富豪倪云龙何志祝...
    383-391页
    查看更多>>摘要：针对小型电动拖拉机突变环境载荷作用下牵引阻力激增、瞬时动力不足导致的降速及停车问题,基于单框架控制力矩陀螺防侧翻系统提出了峰值驱动功率补偿和陀螺卸载能量回收方法.根据陀螺进动效应和惯性储能潜力,设计拖拉机-力矩陀螺系统能量流动方式和功率转换模式,构建了拖拉机欠功率驱动工况下的时变牵引功率需求模型.考虑瞬时驱动功率补偿、卸载能量回收等工作模式,兼顾侧翻控制功能,采用基于规则的多源能量管理方法设计了力矩陀螺系统能量流动和功率输出调控策略.基于该策略,采用比例模型试验平台,在越障、爬坡工况下开展了拖拉机峰值驱动功率补偿试验.结果表明,与无补偿相比,力矩陀螺系统释放的能量可显著提升拖拉机直流母线电压,补偿瞬态驱动功率.同时,侧翻控制后的陀螺卸载能量回收试验表明,力矩陀螺系统理论上可实现拖拉机防侧翻控制、峰值驱动功率补偿和陀螺转子卸载能量回收等功能,有效提高系统的综合利用率和能量使用效率.

    电动拖拉机控制力矩陀螺功率补偿能量管理

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    棚电式智能拖拉机远程操控界面注意力响应特性与优化设计

    张诚胡楚文罗振豪宋正河...
    392-404页
    查看更多>>摘要：目前远程人机交互终端主要通过视频图像和数值图标进行堆叠式展示,但缺乏人因设计导致监控者在应对故障时信息难以理解、心理负荷高,影响应急响应的可读性和准确性.本研究针对棚电式无人驾驶电动拖拉机远程终端堆叠式界面信息获取人因设计不足的问题,开发界面注意力采集系统,基于反应时间与识图准确率等注意力工效指标,开展对堆叠式界面无故障、突发单/两/三因素故障时的注意力工效试验,探析注意力工效对堆叠式应急界面的响应规律,分析界面人因注意力分布场演变规律;开展人因工程学界面布局优化设计,对优化后的分布式界面与集中式界面进行试验验证,并综合评价界面注意力易读性与准确性的提升效果.研究结果表明,堆叠式界面、分布式界面、聚集式界面的单因素故障平均反应时间分别为1 096、1 294、1 097 ms,两因素故障平均反应间分别为1123、1142、1 293 ms,三因素故障最快发现预警反应时间分别为820、1108、749 ms;注意力分布场分别呈现趋大模块性、趋高对比度性和趋中心性的分布规律,并分别呈向变化点、向显著点的演变规律;界面优化方案最终选取聚集式界面,其应急响应的平均反应时间较堆叠式界面降低3.4％、2 s内准确率平均提升11.66％、4 s内准确率平均提升34.94％、监控者心理负荷降低11.99％.

    远程监控界面注意力应急响应差异性注意力应急响应分布场界面应急响应模式智能拖拉机

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    单HST履带式拖拉机差速转向控制系统研究

    秦维贤张光强胡书鹏周豫鸽...
    405-411,426页
    查看更多>>摘要：针对单路静液压传动(Hydro static transmission,HST)履带式拖拉机自动转向控制时存在平稳性差、转向控制分辨率低和单边制动转向对土壤破坏严重的问题,提出了一种基于状态反馈的差速转向控制系统.首先分析了单HST实现差速转向的机构原理;其次,根据履带式拖拉机运动学模型,设计了基于脉宽调制原理(Pulse width modulation,PWM)的差速转向控制方法,通过精确调节转向液压缸行程实现更高的转向控制分辨率和稳定性;接着应用STM32F4单片机为核心的控制器同时进行直线路径规划和转向控制,完成车载控制器设计;最后分别开展在水泥路面和田间3种速度条件下的实车试验.试验结果表明,在速度2、3、5 km/h条件下,水泥路面直线跟踪距离绝对偏差平均值分别为1.6、2.2、3.1cm,标准差分别为2.7、2.9、3.6 cm;田间地面直线跟踪距离绝对偏差平均值为1.7、1.9、2.9 cm,标准差为2.2、2.1、3.4 cm.结果表明,该系统在不同环境下均表现出优于传统单边制动转向控制效果,显著提升了转向精度和平稳性.

    履带式拖拉机静液压传动差速转向控制方法

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    基于正交经验模态分解的活塞销磨损特征提取算法

    杨昊翟玉彬梁建辉郭栋梁...
    412-419页
    查看更多>>摘要：由于活塞销磨损特征信号容易受到柴油机运行过程中的环境振动噪声干扰,构建有效的振动信号分解和降噪算法体系是实现活塞销磨损信号特征提取的有效途径,这对于建立可靠、精确的二元分类器模型来识别活塞销磨损至关重要.针对振动信号分解和降噪问题,本文提出一种基于正交经验模态分解(Orthogonal empirical mode decomposition,OEMD)结合连续小波变换(Continuous wavelet transform,CWT)和主元分析(Principal component analysis,PCA)的振动信号特征提取法.利用正交传感器布局采集实际运行中柴油机活塞销的振动信号,采用OEMD将正交融合后的振动信号分解为多个经验模态函数(Intrinsic mode function,IMF),然后选取能量占比85％的前4个IMF分量进行CWT处理得到小波系数矩阵,最后将该矩阵经PCA运算后的最优得分矩阵输入K-means聚类算法中进行分类.实际实验数据验证了所提方法的有效性,正交融合结果综合了整体趋势和极值分布,因此比单一传感器更可靠,从而避免了因传感器安装位置不合适而造成的干扰或特征缺失.通过与EMD-AR谱算法以及变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)算法对比,本文所提方法具有更强的降噪和特征提取能力,在K-means算法中分类效果较为明显,为二分类器建模识别活塞销磨损奠定了基础.

    活塞销磨损振动特征提取正交经验模态分解连续小波变换主元分析K-means聚类

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    低速重载下GCr15表面超声振动复合电火花沉积WC涂层的摩擦磨损性能

    李碧晗王彦民马小斌汪瑞军...
    420-426页
    查看更多>>摘要：为提高农业机械车轮模具在低速重载作业环境下的摩擦磨损性能,以农业机械车轮模具使用的GCr15为研究对象,采用电火花沉积技术和超声振动复合电火花沉积技术分别在GCr15基体上制备了 WC涂层.采用显微硬度计、表面粗糙度仪、摩擦磨损试验机以及三维白光干涉轮廓仪等设备对WC涂层的显微硬度、表面粗糙度、摩擦磨损性能等进行了分析测试.研究结果表明,超声振动复合WC涂层表面粗糙度为4.641 μm,相比于电火花沉积WC涂层降低约62％,显微硬度为1 114.6HV0.025,相比于电火花沉积WC涂层提高约15％,相比于基材提高约67％.摩擦磨损试验结果表明,超声振动复合WC涂层和电火花沉积WC涂层的平均摩擦因数和磨损量均低于基材,这表明制备WC涂层可有效提高模具的减摩耐磨性.超声振动复合WC涂层的平均摩擦因数、磨损量以及磨痕深度均低于电火花沉积WC涂层,这表明在低速重载条件下超声振动复合WC涂层具有最优异的减摩耐磨性能.试样磨损量与其显微硬度成负相关,与平均摩擦因数和涂层表面粗糙度成正相关.

    超声振动复合电火花沉积WC涂层低速重载摩擦磨损性能

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