四履带式甘蔗收割机越障性能仿真与试验

作     者：李维兴 刘庆庭 张豪杰 Li Weixing;Liu Qingting;Zhang Haojie

作者机构：华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642 广东工程职业技术学院广州510650 

出 版 物：《农机化研究》 (Journal of Agricultural Mechanization Research)

年 卷 期：2025年第47卷第1期

页      面：226-233页

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

基　　金：农业农村部高效收获装备研发与产业化课题(NK20221605) 

主　　题：甘蔗收割机 RecurDyn动力学 底盘参数 车辆建模及仿真 

摘      要：目前,甘蔗主产地有广西、云南等地区,甘蔗主产区以丘陵山地为主。轮式底盘甘蔗收割机通过性差而无法在狭窄、连绵起伏等复杂坡面作业,需要一种能够适应丘陵山区的甘蔗收割机。为此,设计了一款三角履带式甘蔗收割机,底盘是由前三角履带轮和后平履带轮构成的4履带行走系统,后履带偏摆转向。同时,对该机的结构参数、履带底盘在翻越垂直壁和跨越壕沟过程中的越障性能进行分析,得出4履带式甘蔗收割机履带底盘越障性能与其结构参数的内在联系;建立了该机的多体动力学模型,在RecurDyn软件中模拟了该机在不同的参数下的动力学性能,并对样机进行越障试验验证。验证试验表明:车辆能够跨越高为18 cm的固体垂直障碍,与仿真数据相比,实际测得的俯仰角、横摆角和翻滚角的幅值变化符合预期,车辆俯仰角波动幅值超过5°,甘蔗收割机的俯仰现象明显;翻滚角变化幅值达到3°,车辆通过障碍时,需要考虑其他因素导致车辆的俯仰角变化;跨越宽为50 cm、高18 cm壕沟时,安全通过壕沟;车辆的翻滚角变化明显,幅值最大相差2°,说明此时车辆左右两边履带的颠簸较为严重,但车辆总体越障稳定性较好。研究成果可为甘蔗收割机结构设计与改进、增强作业安全性提供关键技术支持,具有重要的参考价值。