CB1002履带式拖拉机行走系的研究与设计

摘要

近年来,在工业化、城镇化步伐加快的背景下,现代农业生产方式的转型升级已成为农机发展的重要机遇。国家实施“多予少取”的惠农政策,激发了农民购买农业机械的积极性。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020年)》明确把“多功能农业装备与设施”列为农业重点领域优先主题,并且在其他领域中也明确提出相应的涉及农业机械的重点内容。其中农业履带拖拉机仍是农田作业不可缺少的重要农业机械,根据国内外履带拖拉机技术的发展现状,一机多用的发展是方向。除田间作业外,还在农田基本建设和小型水利工程中用作推土机,综合利用程度较高。今后的技术开发将向功率大型化、用途工程化的趋势发展。半刚性履带行走装置的工业拖拉机变型及前推后挖等工程用变型产品,以及95.6-121.3kW(130-165hp)履带拖拉机将成为产品的开发方向。
　　 当前以C1002拖拉机为代表的农业通用型履带拖拉机因其弹性底盘的结构限制,存在功能单一,牵引力小,工程用功能(推土等)能力不足等诸多缺点。研究工业拖拉机技术在农业拖拉机上的应用迫在眉睫。采用整体半刚性悬架行走系是国内外工业拖拉机的一大特点。其优点是动力经济性好、作业效率高。通过选装各种工作装置,可进行推土、松土以及牵引铲运等作业。通过选装宽履带,还可用于农田改造、河滩和池塘等土地泥泞和松软工况下的作业。
　　 本文结合工农业拖拉机各类型行走系的特点、适用范围及国内外技术应用现状,提出了拖拉机行走系的研究方向及内容。通过对履带车辆的行驶原理,到其运动学、动力学,以及车辆的行驶阻力、附着性能等问题的相关理论进行讨论,为履带拖拉机行走系研究与分析做好基础。通过对行走系悬架及其弹性元件的特性及其对履带车辆的影响进行研究,得出了拖拉机行走系悬架选型及参数设计时要考虑其使用工况和作业特点,以适应行走平稳性能要求。最终为CB1002采用半刚性悬架机构提供了理论依据,阐明了CB1002设计选用半刚性悬架机构的结论。同时又对CB1002行走装置主要部件进行了设计及ansys有限元分析。并开展了与CB1002行走系有关的主机性能及工程作业性能试验验证。最后对该产品的开发及市场情况作了简要分析说明,证明CB1002履带拖拉机半刚性行走系设计是可行的、成功的。
　　 本文为国内农业拖拉机应用半刚性行走系的研究提供了借鉴。