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由于矮化密植种植模式下的红枣产量高、经济效益好,是红枣种植的未来发展趋势,其种植模式适合机械化采收作业,但目前红枣收获还主要依靠人工完成,采收成本约占总生产成本的20~30%,且劳动强度大、效率低。由于大型高地隙自走式收获机械的研究较少,红枣的机械化采收一直是个难题。解决这一问题的关键在于为收获机械提供高地隙底盘,确保植保和收获机械距地间隙大于作物高度,避免对作物的损伤。转向系统是高地隙底盘的核心部分及整机开发的重要研究内容。 本文设计和仿真了红枣收获机的转向系统,主要研究内容如下: (1)本文通过实地调研和文献检索,了解了新疆红枣收获机械转向系统的现状和发展需求,在对国内外高地隙自走式机械转向系统进行分析的基础上,提出了适合新疆矮化密植红枣收获机转向系统的实现方案; (2)基于红枣收获机整机结构参数与作业需求,提出了空间对称七连杆转向机构,完成了转向驱动机构及梯形转向机构的设计,确定了转向臂长、梯形底角、传动连杆以及油缸伸长量和转角之间的关系,并利用Solidworks软件对空间对称七连杆转向机构进行仿真分析,得到内外车轮转角对比曲线,并与理想曲线做对比,机构符合设计要求; (3)根据红枣收获机转向液压系统的工作要求及具体动作的受力和速度,计算了各执行元件的工作压力和流量,完成了油箱和管道的设计,转向器、优先阀、液压泵、过滤器和溢流阀等相关液压元件的选型; (4)利用AMESim液压仿真软件建立了红枣收获机转向系统的仿真模型,设置各液压元件参数;通过对液压缸的位移、液压泵压力等参数的仿真分析,可知当系统压力为12MPa、仿真时间为4s、通信间隔为0.01s时,泵出口压力为6.15 MPa,油缸速度为0.015 m/s,油缸行程为0.28 m,并模拟实际工况路面仿真,可满足转向系统的设计及工作要求。 以上成果不仅对红枣收获机转向系统的搭建具有指导意义,也对其他高地隙转向系统研究具有一定意义。