4YZ244型自走式玉米收獲機(jī)液壓及電氣系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)

張雪+公衍峰+袁玉龍

摘要隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的進(jìn)步，液壓技術(shù)及電氣技術(shù)在農(nóng)機(jī)中的應(yīng)用愈來愈廣，本文著重介紹4YZ244型自走式玉米收獲機(jī)液壓及電氣系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)計(jì)算等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞自走式玉米收獲機(jī)液壓系統(tǒng)電氣系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)

0引言

液壓技術(shù)及電氣技術(shù)是機(jī)械自動化、智能化的基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)機(jī)械越來越多地應(yīng)用液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，特別在收獲機(jī)械上的表現(xiàn)尤為突出，本文闡述了4YZ244型自走式玉米收獲機(jī)液壓及電氣系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)。

1自走式玉米收獲機(jī)液壓系統(tǒng)

1.1液壓系統(tǒng)總體方案

自走式玉米收獲機(jī)的液壓系統(tǒng)（圖1）主要由雙聯(lián)齒輪泵、手動多路閥、分配器、單路穩(wěn)定分流閥、單向節(jié)流閥、單作用油缸、雙作用油缸、全液壓轉(zhuǎn)向器和油箱等組成。圖1液壓系統(tǒng)示意圖

1.液壓油箱總成2.雙聯(lián)齒輪泵CB-306/3103.發(fā)動機(jī)4.單路穩(wěn)定分流閥FLD-755.手動多路換向閥DF3-406.單向節(jié)流閥 LDF-L10H-S7.割臺升降油缸 ZG63×2608.轉(zhuǎn)向油缸SG50×1309.秸稈粉碎器升降油缸SG40×19010.分配器FP75B(帶浮動)11.全液壓轉(zhuǎn)向器BZZ1-10012.果穗箱卸糧油缸SG50×132513.行走無級變速油缸 SG50×98液壓系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向、主操縱、秸稈粉碎操縱三個子系統(tǒng)，三個子系統(tǒng)共用一個油箱，轉(zhuǎn)向和主操縱系統(tǒng)共用雙聯(lián)齒輪泵中的一個油泵，通過單路穩(wěn)定分流閥FLD-7.5分成兩個子系統(tǒng)，秸稈粉碎操縱單用另一個油泵。

轉(zhuǎn)向子系統(tǒng)用于控制轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向，主要工作部件有全液壓轉(zhuǎn)向器BZZ1-100、轉(zhuǎn)向油缸SG50×130等元件。

主操縱子系統(tǒng)用于控制割臺升降、果穗箱卸糧和行走無級變速。主要工作部件有手動多路換向閥DF3-40(帶一路鎖)、單向節(jié)流閥 LDF-L10H-S、割臺升降油缸 ZG63×260、果穗箱卸糧油缸 SG50×1325及行走無級變速油缸 SG50×98等元件。

秸稈粉碎操縱子系統(tǒng)用于控制秸稈粉碎器的升降，主要工作部件有分配器 FP75B(帶浮動) 和秸稈粉碎器升降油缸 SG40×190。

1.2液壓系統(tǒng)計(jì)算及液壓元件的選擇

1.2.1液壓系統(tǒng)壓力

目前，國內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械上廣泛采用16 MPa的液壓系統(tǒng)壓力，故本機(jī)系統(tǒng)壓力確定為16 MPa，既可以滿足要求，又不增加液壓件的采購成本。

1.2.2收獲臺升降液壓缸

收獲臺總重T=1500 kg左右，系統(tǒng)效率按80%計(jì)算，系統(tǒng)壓力p=128 kg/cm2，所需液壓缸柱塞受力面積為S，則

S=T/p=1500/128=1172 cm2 =1172 mm2

柱塞直徑d=4Sπ=386 mm。本機(jī)選定柱塞直徑為d=50 mm，并根據(jù)收獲臺升降兩極限位置要求確定行程為260 mm。

考慮到下降的平穩(wěn)性，在油路中加裝一單向節(jié)流閥，以控制割臺下降速度。

1.2.3果穗箱翻轉(zhuǎn)液壓缸

果穗箱空箱重800 kg，裝滿果穗總重1500 kg，根據(jù)結(jié)構(gòu)分析，液壓缸承力點(diǎn)承重3000 kg，經(jīng)計(jì)算活塞無桿腔直徑d=40 mm，但是由于活塞桿行程太長，考慮到活塞桿穩(wěn)定問題，選定活塞直徑d=63 mm，并根據(jù)液壓缸位置和翻轉(zhuǎn)位置要求確定行程為1325 mm。

1.2.4轉(zhuǎn)向液壓缸

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)單液壓缸驅(qū)動轉(zhuǎn)向輪力臂。根據(jù)轉(zhuǎn)向橋負(fù)荷、擺動半徑、轉(zhuǎn)向力臂、轉(zhuǎn)向輪輪距等參數(shù)，計(jì)算出轉(zhuǎn)向缸無桿腔活塞直徑并選定為50 mm，行程130 mm。

1.2.5全液壓轉(zhuǎn)向器排量

液壓缸容積V=πR2L=π×252×13=25525 mL

活塞兩個極端位置方向盤轉(zhuǎn)動圈數(shù)取4，系統(tǒng)效率取75%，則轉(zhuǎn)向器排量為851 mL/r，選用轉(zhuǎn)向器標(biāo)準(zhǔn)系列排量q=100mL/r的BZZ1-100型全液壓轉(zhuǎn)向器。

1.2.6液壓泵排量

液壓泵排量要滿足所需最大流量的元器件，本機(jī)中為果穗箱翻轉(zhuǎn)液壓缸。果穗箱液壓缸活塞半徑R=0315 dm,行程為L=1325 dm，要求從翻轉(zhuǎn)到止點(diǎn)時間為t=15 s，計(jì)算液壓缸流量為Q，則

Q=60πR2L/t=60π×03152×1325/15=1652 L/min，2只相同的液壓缸需流量為33 L/min。

系統(tǒng)中設(shè)計(jì)果穗箱與轉(zhuǎn)向器采用共泵系統(tǒng)，由單路穩(wěn)定分流閥進(jìn)行分流，轉(zhuǎn)向器分流流量為7 L/min，所以泵出口流量為Q=40 L/min。

容積效率取μ=09，泵轉(zhuǎn)速為n=2000 rpm，所需泵排量為q，則

q=1000Qμn=222 mL/r，選定標(biāo)準(zhǔn)排量為25 mL/r。

由于秸稈粉碎器需要有上升、下降、中立和浮動4個位置，由單獨(dú)泵供油，計(jì)算排量為6 mL/r，最終選用排量為6/25 mL/r的雙聯(lián)齒輪泵。

1.2.7其他液壓件選用

秸稈粉碎器液壓缸為雙作用缸，根據(jù)計(jì)算，選用活塞直徑40 mm，行程190 mm。

行走無機(jī)變速液壓缸為雙作用缸，選用活塞直徑50 mm，行程98 mm。

根據(jù)系統(tǒng)流量和壓力要求，選用40 L/min 流通能力的DF3-40多路閥和FP75B分配器。

2自走式玉米收獲機(jī)電氣系統(tǒng)

電氣系統(tǒng)由供電、啟動、顯示儀表、工作報(bào)警、照明和輔助系統(tǒng)等組成。設(shè)計(jì)電壓為24 V，由2個12 V,160 Ah的電瓶串聯(lián)而成，采用單線，負(fù)極搭鐵。為聯(lián)合收獲機(jī)供電、啟動和照明，檢測和指示收獲機(jī)和其主要工作部件的運(yùn)行狀況，便于駕駛員掌握機(jī)器運(yùn)行情況，保證收獲機(jī)在工作環(huán)境變化及振動、雨淋和塵埃條件下可靠工作。

自走式玉米聯(lián)合收獲機(jī)的電氣系統(tǒng)如下：

（1）供電系統(tǒng)：蓄電池、發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器等；

（2）啟動系統(tǒng)：鑰匙開關(guān)、啟動電路、啟動電機(jī)、啟動預(yù)熱器等；

（3）顯示儀表：水溫表、油壓表、油量表、轉(zhuǎn)速表、電壓表及傳感器等；作業(yè)中儀表監(jiān)視各種工作狀況進(jìn)行指示；

（4）工作報(bào)警：水溫高、油壓低、充放電指示、空濾堵塞；工作中如有故障，報(bào)警系統(tǒng)會發(fā)出報(bào)警；

（5）照明系統(tǒng)：組合控制開關(guān)、大燈（遠(yuǎn)、近光）、轉(zhuǎn)向燈、示寬燈、剎車燈、工作燈；照明系統(tǒng)應(yīng)符合國家上路標(biāo)準(zhǔn)；

（6）輔助系統(tǒng)：雨刮器、喇叭、電風(fēng)扇、收音機(jī)、全車線束、繼電器、電路保護(hù)器等。

3結(jié)束語

4YZ244型自走式玉米收獲機(jī)液壓及電氣系統(tǒng)通過空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)及在黑龍江省綏化市北林區(qū)、青岡縣，哈爾濱市呼蘭區(qū)等地的試驗(yàn)及大面積作業(yè)考核，整個系統(tǒng)動作準(zhǔn)確，工作流暢。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，工作平穩(wěn)等特點(diǎn)。各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，具有廣闊的應(yīng)用和推廣前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]公衍峰，曹海峰，焦國鵬,等.寬幅折疊液壓驅(qū)動滅茬起壟聯(lián)合作業(yè)機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].農(nóng)機(jī)使用與維修，2013(10)：21-22.

[2]陳志,華國柱,李樹君,等.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2007：223-228.（03）

摘要隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的進(jìn)步，液壓技術(shù)及電氣技術(shù)在農(nóng)機(jī)中的應(yīng)用愈來愈廣，本文著重介紹4YZ244型自走式玉米收獲機(jī)液壓及電氣系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)計(jì)算等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞自走式玉米收獲機(jī)液壓系統(tǒng)電氣系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)

0引言

液壓技術(shù)及電氣技術(shù)是機(jī)械自動化、智能化的基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)機(jī)械越來越多地應(yīng)用液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，特別在收獲機(jī)械上的表現(xiàn)尤為突出，本文闡述了4YZ244型自走式玉米收獲機(jī)液壓及電氣系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)。

1自走式玉米收獲機(jī)液壓系統(tǒng)

1.1液壓系統(tǒng)總體方案

自走式玉米收獲機(jī)的液壓系統(tǒng)（圖1）主要由雙聯(lián)齒輪泵、手動多路閥、分配器、單路穩(wěn)定分流閥、單向節(jié)流閥、單作用油缸、雙作用油缸、全液壓轉(zhuǎn)向器和油箱等組成。圖1液壓系統(tǒng)示意圖

1.液壓油箱總成2.雙聯(lián)齒輪泵CB-306/3103.發(fā)動機(jī)4.單路穩(wěn)定分流閥FLD-755.手動多路換向閥DF3-406.單向節(jié)流閥 LDF-L10H-S7.割臺升降油缸 ZG63×2608.轉(zhuǎn)向油缸SG50×1309.秸稈粉碎器升降油缸SG40×19010.分配器FP75B(帶浮動)11.全液壓轉(zhuǎn)向器BZZ1-10012.果穗箱卸糧油缸SG50×132513.行走無級變速油缸 SG50×98液壓系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向、主操縱、秸稈粉碎操縱三個子系統(tǒng)，三個子系統(tǒng)共用一個油箱，轉(zhuǎn)向和主操縱系統(tǒng)共用雙聯(lián)齒輪泵中的一個油泵，通過單路穩(wěn)定分流閥FLD-7.5分成兩個子系統(tǒng)，秸稈粉碎操縱單用另一個油泵。

轉(zhuǎn)向子系統(tǒng)用于控制轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向，主要工作部件有全液壓轉(zhuǎn)向器BZZ1-100、轉(zhuǎn)向油缸SG50×130等元件。

主操縱子系統(tǒng)用于控制割臺升降、果穗箱卸糧和行走無級變速。主要工作部件有手動多路換向閥DF3-40(帶一路鎖)、單向節(jié)流閥 LDF-L10H-S、割臺升降油缸 ZG63×260、果穗箱卸糧油缸 SG50×1325及行走無級變速油缸 SG50×98等元件。

秸稈粉碎操縱子系統(tǒng)用于控制秸稈粉碎器的升降，主要工作部件有分配器 FP75B(帶浮動) 和秸稈粉碎器升降油缸 SG40×190。

1.2液壓系統(tǒng)計(jì)算及液壓元件的選擇

1.2.1液壓系統(tǒng)壓力

目前，國內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械上廣泛采用16 MPa的液壓系統(tǒng)壓力，故本機(jī)系統(tǒng)壓力確定為16 MPa，既可以滿足要求，又不增加液壓件的采購成本。

1.2.2收獲臺升降液壓缸

收獲臺總重T=1500 kg左右，系統(tǒng)效率按80%計(jì)算，系統(tǒng)壓力p=128 kg/cm2，所需液壓缸柱塞受力面積為S，則

S=T/p=1500/128=1172 cm2 =1172 mm2

柱塞直徑d=4Sπ=386 mm。本機(jī)選定柱塞直徑為d=50 mm，并根據(jù)收獲臺升降兩極限位置要求確定行程為260 mm。

考慮到下降的平穩(wěn)性，在油路中加裝一單向節(jié)流閥，以控制割臺下降速度。

1.2.3果穗箱翻轉(zhuǎn)液壓缸

果穗箱空箱重800 kg，裝滿果穗總重1500 kg，根據(jù)結(jié)構(gòu)分析，液壓缸承力點(diǎn)承重3000 kg，經(jīng)計(jì)算活塞無桿腔直徑d=40 mm，但是由于活塞桿行程太長，考慮到活塞桿穩(wěn)定問題，選定活塞直徑d=63 mm，并根據(jù)液壓缸位置和翻轉(zhuǎn)位置要求確定行程為1325 mm。

1.2.4轉(zhuǎn)向液壓缸

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)單液壓缸驅(qū)動轉(zhuǎn)向輪力臂。根據(jù)轉(zhuǎn)向橋負(fù)荷、擺動半徑、轉(zhuǎn)向力臂、轉(zhuǎn)向輪輪距等參數(shù)，計(jì)算出轉(zhuǎn)向缸無桿腔活塞直徑并選定為50 mm，行程130 mm。

1.2.5全液壓轉(zhuǎn)向器排量

液壓缸容積V=πR2L=π×252×13=25525 mL

活塞兩個極端位置方向盤轉(zhuǎn)動圈數(shù)取4，系統(tǒng)效率取75%，則轉(zhuǎn)向器排量為851 mL/r，選用轉(zhuǎn)向器標(biāo)準(zhǔn)系列排量q=100mL/r的BZZ1-100型全液壓轉(zhuǎn)向器。

1.2.6液壓泵排量

液壓泵排量要滿足所需最大流量的元器件，本機(jī)中為果穗箱翻轉(zhuǎn)液壓缸。果穗箱液壓缸活塞半徑R=0315 dm,行程為L=1325 dm，要求從翻轉(zhuǎn)到止點(diǎn)時間為t=15 s，計(jì)算液壓缸流量為Q，則

Q=60πR2L/t=60π×03152×1325/15=1652 L/min，2只相同的液壓缸需流量為33 L/min。

系統(tǒng)中設(shè)計(jì)果穗箱與轉(zhuǎn)向器采用共泵系統(tǒng)，由單路穩(wěn)定分流閥進(jìn)行分流，轉(zhuǎn)向器分流流量為7 L/min，所以泵出口流量為Q=40 L/min。

容積效率取μ=09，泵轉(zhuǎn)速為n=2000 rpm，所需泵排量為q，則

q=1000Qμn=222 mL/r，選定標(biāo)準(zhǔn)排量為25 mL/r。

由于秸稈粉碎器需要有上升、下降、中立和浮動4個位置，由單獨(dú)泵供油，計(jì)算排量為6 mL/r，最終選用排量為6/25 mL/r的雙聯(lián)齒輪泵。

1.2.7其他液壓件選用

秸稈粉碎器液壓缸為雙作用缸，根據(jù)計(jì)算，選用活塞直徑40 mm，行程190 mm。

行走無機(jī)變速液壓缸為雙作用缸，選用活塞直徑50 mm，行程98 mm。

根據(jù)系統(tǒng)流量和壓力要求，選用40 L/min 流通能力的DF3-40多路閥和FP75B分配器。

2自走式玉米收獲機(jī)電氣系統(tǒng)

電氣系統(tǒng)由供電、啟動、顯示儀表、工作報(bào)警、照明和輔助系統(tǒng)等組成。設(shè)計(jì)電壓為24 V，由2個12 V,160 Ah的電瓶串聯(lián)而成，采用單線，負(fù)極搭鐵。為聯(lián)合收獲機(jī)供電、啟動和照明，檢測和指示收獲機(jī)和其主要工作部件的運(yùn)行狀況，便于駕駛員掌握機(jī)器運(yùn)行情況，保證收獲機(jī)在工作環(huán)境變化及振動、雨淋和塵埃條件下可靠工作。

自走式玉米聯(lián)合收獲機(jī)的電氣系統(tǒng)如下：

（1）供電系統(tǒng)：蓄電池、發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器等；

（2）啟動系統(tǒng)：鑰匙開關(guān)、啟動電路、啟動電機(jī)、啟動預(yù)熱器等；

（3）顯示儀表：水溫表、油壓表、油量表、轉(zhuǎn)速表、電壓表及傳感器等；作業(yè)中儀表監(jiān)視各種工作狀況進(jìn)行指示；

（4）工作報(bào)警：水溫高、油壓低、充放電指示、空濾堵塞；工作中如有故障，報(bào)警系統(tǒng)會發(fā)出報(bào)警；

（5）照明系統(tǒng)：組合控制開關(guān)、大燈（遠(yuǎn)、近光）、轉(zhuǎn)向燈、示寬燈、剎車燈、工作燈；照明系統(tǒng)應(yīng)符合國家上路標(biāo)準(zhǔn)；

（6）輔助系統(tǒng)：雨刮器、喇叭、電風(fēng)扇、收音機(jī)、全車線束、繼電器、電路保護(hù)器等。

3結(jié)束語

4YZ244型自走式玉米收獲機(jī)液壓及電氣系統(tǒng)通過空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)及在黑龍江省綏化市北林區(qū)、青岡縣，哈爾濱市呼蘭區(qū)等地的試驗(yàn)及大面積作業(yè)考核，整個系統(tǒng)動作準(zhǔn)確，工作流暢。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，工作平穩(wěn)等特點(diǎn)。各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，具有廣闊的應(yīng)用和推廣前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]公衍峰，曹海峰，焦國鵬,等.寬幅折疊液壓驅(qū)動滅茬起壟聯(lián)合作業(yè)機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].農(nóng)機(jī)使用與維修，2013(10)：21-22.

[2]陳志,華國柱,李樹君,等.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2007：223-228.（03）

摘要隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的進(jìn)步，液壓技術(shù)及電氣技術(shù)在農(nóng)機(jī)中的應(yīng)用愈來愈廣，本文著重介紹4YZ244型自走式玉米收獲機(jī)液壓及電氣系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)計(jì)算等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞自走式玉米收獲機(jī)液壓系統(tǒng)電氣系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)

0引言

液壓技術(shù)及電氣技術(shù)是機(jī)械自動化、智能化的基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)機(jī)械越來越多地應(yīng)用液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，特別在收獲機(jī)械上的表現(xiàn)尤為突出，本文闡述了4YZ244型自走式玉米收獲機(jī)液壓及電氣系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)。

1自走式玉米收獲機(jī)液壓系統(tǒng)

1.1液壓系統(tǒng)總體方案

自走式玉米收獲機(jī)的液壓系統(tǒng)（圖1）主要由雙聯(lián)齒輪泵、手動多路閥、分配器、單路穩(wěn)定分流閥、單向節(jié)流閥、單作用油缸、雙作用油缸、全液壓轉(zhuǎn)向器和油箱等組成。圖1液壓系統(tǒng)示意圖

1.液壓油箱總成2.雙聯(lián)齒輪泵CB-306/3103.發(fā)動機(jī)4.單路穩(wěn)定分流閥FLD-755.手動多路換向閥DF3-406.單向節(jié)流閥 LDF-L10H-S7.割臺升降油缸 ZG63×2608.轉(zhuǎn)向油缸SG50×1309.秸稈粉碎器升降油缸SG40×19010.分配器FP75B(帶浮動)11.全液壓轉(zhuǎn)向器BZZ1-10012.果穗箱卸糧油缸SG50×132513.行走無級變速油缸 SG50×98液壓系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向、主操縱、秸稈粉碎操縱三個子系統(tǒng)，三個子系統(tǒng)共用一個油箱，轉(zhuǎn)向和主操縱系統(tǒng)共用雙聯(lián)齒輪泵中的一個油泵，通過單路穩(wěn)定分流閥FLD-7.5分成兩個子系統(tǒng)，秸稈粉碎操縱單用另一個油泵。

轉(zhuǎn)向子系統(tǒng)用于控制轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向，主要工作部件有全液壓轉(zhuǎn)向器BZZ1-100、轉(zhuǎn)向油缸SG50×130等元件。

主操縱子系統(tǒng)用于控制割臺升降、果穗箱卸糧和行走無級變速。主要工作部件有手動多路換向閥DF3-40(帶一路鎖)、單向節(jié)流閥 LDF-L10H-S、割臺升降油缸 ZG63×260、果穗箱卸糧油缸 SG50×1325及行走無級變速油缸 SG50×98等元件。

秸稈粉碎操縱子系統(tǒng)用于控制秸稈粉碎器的升降，主要工作部件有分配器 FP75B(帶浮動) 和秸稈粉碎器升降油缸 SG40×190。

1.2液壓系統(tǒng)計(jì)算及液壓元件的選擇

1.2.1液壓系統(tǒng)壓力

目前，國內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)械上廣泛采用16 MPa的液壓系統(tǒng)壓力，故本機(jī)系統(tǒng)壓力確定為16 MPa，既可以滿足要求，又不增加液壓件的采購成本。

1.2.2收獲臺升降液壓缸

收獲臺總重T=1500 kg左右，系統(tǒng)效率按80%計(jì)算，系統(tǒng)壓力p=128 kg/cm2，所需液壓缸柱塞受力面積為S，則

S=T/p=1500/128=1172 cm2 =1172 mm2

柱塞直徑d=4Sπ=386 mm。本機(jī)選定柱塞直徑為d=50 mm，并根據(jù)收獲臺升降兩極限位置要求確定行程為260 mm。

考慮到下降的平穩(wěn)性，在油路中加裝一單向節(jié)流閥，以控制割臺下降速度。

1.2.3果穗箱翻轉(zhuǎn)液壓缸

果穗箱空箱重800 kg，裝滿果穗總重1500 kg，根據(jù)結(jié)構(gòu)分析，液壓缸承力點(diǎn)承重3000 kg，經(jīng)計(jì)算活塞無桿腔直徑d=40 mm，但是由于活塞桿行程太長，考慮到活塞桿穩(wěn)定問題，選定活塞直徑d=63 mm，并根據(jù)液壓缸位置和翻轉(zhuǎn)位置要求確定行程為1325 mm。

1.2.4轉(zhuǎn)向液壓缸

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)單液壓缸驅(qū)動轉(zhuǎn)向輪力臂。根據(jù)轉(zhuǎn)向橋負(fù)荷、擺動半徑、轉(zhuǎn)向力臂、轉(zhuǎn)向輪輪距等參數(shù)，計(jì)算出轉(zhuǎn)向缸無桿腔活塞直徑并選定為50 mm，行程130 mm。

1.2.5全液壓轉(zhuǎn)向器排量

液壓缸容積V=πR2L=π×252×13=25525 mL

活塞兩個極端位置方向盤轉(zhuǎn)動圈數(shù)取4，系統(tǒng)效率取75%，則轉(zhuǎn)向器排量為851 mL/r，選用轉(zhuǎn)向器標(biāo)準(zhǔn)系列排量q=100mL/r的BZZ1-100型全液壓轉(zhuǎn)向器。

1.2.6液壓泵排量

液壓泵排量要滿足所需最大流量的元器件，本機(jī)中為果穗箱翻轉(zhuǎn)液壓缸。果穗箱液壓缸活塞半徑R=0315 dm,行程為L=1325 dm，要求從翻轉(zhuǎn)到止點(diǎn)時間為t=15 s，計(jì)算液壓缸流量為Q，則

Q=60πR2L/t=60π×03152×1325/15=1652 L/min，2只相同的液壓缸需流量為33 L/min。

系統(tǒng)中設(shè)計(jì)果穗箱與轉(zhuǎn)向器采用共泵系統(tǒng)，由單路穩(wěn)定分流閥進(jìn)行分流，轉(zhuǎn)向器分流流量為7 L/min，所以泵出口流量為Q=40 L/min。

容積效率取μ=09，泵轉(zhuǎn)速為n=2000 rpm，所需泵排量為q，則

q=1000Qμn=222 mL/r，選定標(biāo)準(zhǔn)排量為25 mL/r。

由于秸稈粉碎器需要有上升、下降、中立和浮動4個位置，由單獨(dú)泵供油，計(jì)算排量為6 mL/r，最終選用排量為6/25 mL/r的雙聯(lián)齒輪泵。

1.2.7其他液壓件選用

秸稈粉碎器液壓缸為雙作用缸，根據(jù)計(jì)算，選用活塞直徑40 mm，行程190 mm。

行走無機(jī)變速液壓缸為雙作用缸，選用活塞直徑50 mm，行程98 mm。

根據(jù)系統(tǒng)流量和壓力要求，選用40 L/min 流通能力的DF3-40多路閥和FP75B分配器。

2自走式玉米收獲機(jī)電氣系統(tǒng)

電氣系統(tǒng)由供電、啟動、顯示儀表、工作報(bào)警、照明和輔助系統(tǒng)等組成。設(shè)計(jì)電壓為24 V，由2個12 V,160 Ah的電瓶串聯(lián)而成，采用單線，負(fù)極搭鐵。為聯(lián)合收獲機(jī)供電、啟動和照明，檢測和指示收獲機(jī)和其主要工作部件的運(yùn)行狀況，便于駕駛員掌握機(jī)器運(yùn)行情況，保證收獲機(jī)在工作環(huán)境變化及振動、雨淋和塵埃條件下可靠工作。

自走式玉米聯(lián)合收獲機(jī)的電氣系統(tǒng)如下：

（1）供電系統(tǒng)：蓄電池、發(fā)電機(jī)及調(diào)節(jié)器等；

（2）啟動系統(tǒng)：鑰匙開關(guān)、啟動電路、啟動電機(jī)、啟動預(yù)熱器等；

（3）顯示儀表：水溫表、油壓表、油量表、轉(zhuǎn)速表、電壓表及傳感器等；作業(yè)中儀表監(jiān)視各種工作狀況進(jìn)行指示；

（4）工作報(bào)警：水溫高、油壓低、充放電指示、空濾堵塞；工作中如有故障，報(bào)警系統(tǒng)會發(fā)出報(bào)警；

（5）照明系統(tǒng)：組合控制開關(guān)、大燈（遠(yuǎn)、近光）、轉(zhuǎn)向燈、示寬燈、剎車燈、工作燈；照明系統(tǒng)應(yīng)符合國家上路標(biāo)準(zhǔn)；

（6）輔助系統(tǒng)：雨刮器、喇叭、電風(fēng)扇、收音機(jī)、全車線束、繼電器、電路保護(hù)器等。

3結(jié)束語

4YZ244型自走式玉米收獲機(jī)液壓及電氣系統(tǒng)通過空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)及在黑龍江省綏化市北林區(qū)、青岡縣，哈爾濱市呼蘭區(qū)等地的試驗(yàn)及大面積作業(yè)考核，整個系統(tǒng)動作準(zhǔn)確，工作流暢。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，工作平穩(wěn)等特點(diǎn)。各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，具有廣闊的應(yīng)用和推廣前景。

參考文獻(xiàn)：

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[2]陳志,華國柱,李樹君,等.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2007：223-228.（03）