本發(fā)明涉及拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向技術(shù)，具體是一種折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向半徑的控制方法。

背景技術(shù)：

1、折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)是山地地區(qū)應(yīng)用廣泛的農(nóng)業(yè)運(yùn)輸設(shè)備，車輛本身成本低、機(jī)動(dòng)靈活，維修方便，能較好的適應(yīng)山地山區(qū)地區(qū)的運(yùn)輸要求。這類折腰轉(zhuǎn)向方向盤(pán)拖拉機(jī)的整體特點(diǎn)為：整車的車架采用兩段式結(jié)構(gòu)，并非一個(gè)整體，中間通過(guò)銷軸進(jìn)行連接，并且通過(guò)液壓缸的伸縮運(yùn)動(dòng)使前后車架產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)角度，從而達(dá)到轉(zhuǎn)向的目的。這種轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，整車轉(zhuǎn)彎半徑小、操縱輕便、整體結(jié)構(gòu)緊湊。但液壓驅(qū)動(dòng)存在不易維護(hù)、反饋速度慢等缺陷，同時(shí)現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向折腰拖拉機(jī)還存在自動(dòng)化、智能化程度不足，尤其在轉(zhuǎn)向時(shí)，存在轉(zhuǎn)向半徑過(guò)大的問(wèn)題，以上問(wèn)題均有進(jìn)一步改進(jìn)的必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)背景技術(shù)指出的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提出一種折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向半徑控制方法，其將折腰轉(zhuǎn)向與前輪轉(zhuǎn)向相結(jié)合，可減小折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向半徑，同時(shí)通過(guò)自動(dòng)化電控技術(shù)與折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)折腰轉(zhuǎn)向角和前輪轉(zhuǎn)向角的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向半徑的控制方法，包括以下步驟：

4、s1.方向盤(pán)執(zhí)行轉(zhuǎn)向操作時(shí)，由方向盤(pán)轉(zhuǎn)角傳感器測(cè)量方向盤(pán)轉(zhuǎn)角，并實(shí)時(shí)上傳給轉(zhuǎn)向控制器；

5、s2.轉(zhuǎn)向控制器根據(jù)方向盤(pán)轉(zhuǎn)角計(jì)算出最小轉(zhuǎn)彎半徑；

6、s3.轉(zhuǎn)向控制器將最小轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)換為折腰轉(zhuǎn)向角和前輪轉(zhuǎn)向角，并分別發(fā)送控制指令給折腰轉(zhuǎn)向執(zhí)行器和前輪轉(zhuǎn)向執(zhí)行器；

7、s4.折腰轉(zhuǎn)向執(zhí)行器和前輪轉(zhuǎn)向執(zhí)行器根據(jù)指令執(zhí)行對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向動(dòng)作；

8、s5.前輪轉(zhuǎn)向角傳感器和折腰轉(zhuǎn)向角傳感器分別將實(shí)時(shí)前輪轉(zhuǎn)向角和實(shí)時(shí)折腰轉(zhuǎn)向角反饋給轉(zhuǎn)向控制器；

9、s6.轉(zhuǎn)向控制器判斷實(shí)時(shí)前輪轉(zhuǎn)向角和實(shí)時(shí)折腰轉(zhuǎn)向角是否滿足要求，如滿足要求，執(zhí)行步驟s7，否則返回執(zhí)行步驟s2；

10、s7.拖拉機(jī)通過(guò)控制器輸出的折腰轉(zhuǎn)向角和前輪轉(zhuǎn)向角來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)向。

11、所述的折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)，所述步驟s3中，前輪轉(zhuǎn)向執(zhí)行器為第一電動(dòng)缸，第一電動(dòng)缸安裝在拖拉機(jī)前輪轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)上，其一端連接前輪軸，另一端連接梯形臂，第一電動(dòng)缸2通過(guò)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的變化，從而改變前輪的轉(zhuǎn)向角。

12、所述步驟s3中，折腰轉(zhuǎn)向執(zhí)行器包括第二電動(dòng)缸和第三電動(dòng)缸，第二電動(dòng)缸和第三電動(dòng)缸分別安裝在折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)的折腰連接銷軸兩側(cè)，第二電動(dòng)缸兩端分別連接折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)的前車架和后車架，第三電動(dòng)缸兩端也分別連接折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)的前車架和后車架。

13、所述步驟s3中，最小轉(zhuǎn)向半徑與前輪轉(zhuǎn)向角和折腰轉(zhuǎn)向角之間的關(guān)系是：

14、

15、上式中，αmax為最大內(nèi)前輪轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角，θ為折腰轉(zhuǎn)向角，l為軸距，rmin最小轉(zhuǎn)彎半徑，l1為連接銷軸至前橋軸線的距離b為輪銷間距，m為立軸間隙。

16、所述步驟s6中，轉(zhuǎn)向控制器判斷實(shí)時(shí)前輪轉(zhuǎn)向角和實(shí)時(shí)折腰轉(zhuǎn)向角是否滿足要求的方法具體如下：控制器預(yù)先設(shè)定前輪轉(zhuǎn)向角和折腰轉(zhuǎn)向角的偏差閾值，折腰轉(zhuǎn)向角傳感器和前輪轉(zhuǎn)角傳感器將角度信號(hào)傳遞給控制器，若前輪轉(zhuǎn)向角或折腰轉(zhuǎn)向角超出對(duì)應(yīng)的偏差閾值，則判定為實(shí)時(shí)前輪轉(zhuǎn)向角或?qū)崟r(shí)折腰轉(zhuǎn)向角不滿足要求。

17、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明將液壓轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)化為電動(dòng)缸轉(zhuǎn)向，在轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)上加裝第一電動(dòng)缸拉調(diào)節(jié)前輪轉(zhuǎn)向角；同時(shí)前輪轉(zhuǎn)向與折腰轉(zhuǎn)向結(jié)合，縮小了轉(zhuǎn)向半徑，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)易維護(hù)；采用自動(dòng)化電控技術(shù)與折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)相結(jié)合，由轉(zhuǎn)向控制器通過(guò)反饋信號(hào)對(duì)折腰轉(zhuǎn)向角和前輪轉(zhuǎn)向角進(jìn)行修正，實(shí)現(xiàn)角度的閉環(huán)調(diào)節(jié)，最大限度保證轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向半徑的控制方法，其特征是：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向半徑的控制方法，其特征是：所述的折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)，所述步驟s3中，前輪轉(zhuǎn)向執(zhí)行器為第一電動(dòng)缸，第一電動(dòng)缸安裝在拖拉機(jī)前輪轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)上，其一端連接前輪軸，另一端連接梯形臂，第一電動(dòng)缸通過(guò)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的變化，從而改變前輪的轉(zhuǎn)向角。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向半徑的控制方法，其特征是：所述步驟s3中，折腰轉(zhuǎn)向執(zhí)行器包括第二電動(dòng)缸和第三電動(dòng)缸，第二電動(dòng)缸和第三電動(dòng)缸分別安裝在折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)的折腰連接銷軸兩側(cè)，第二電動(dòng)缸兩端分別連接折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)的前車架和后車架，第三電動(dòng)缸兩端也分別連接折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)的前車架和后車架。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向半徑的控制方法，其特征是：所述步驟s3中，最小轉(zhuǎn)向半徑與前輪轉(zhuǎn)向角和折腰轉(zhuǎn)向角之間的關(guān)系是：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向半徑的控制方法，其特征是：所述步驟s6中，轉(zhuǎn)向控制器判斷實(shí)時(shí)前輪轉(zhuǎn)向角和實(shí)時(shí)折腰轉(zhuǎn)向角是否滿足要求的方法具體如下：控制器預(yù)先設(shè)定前輪轉(zhuǎn)向角和折腰轉(zhuǎn)向角的偏差閾值，折腰轉(zhuǎn)向角傳感器和前輪轉(zhuǎn)角傳感器將角度信號(hào)傳遞給控制器，若前輪轉(zhuǎn)向角或折腰轉(zhuǎn)向角超出對(duì)應(yīng)的偏差閾值，則判定為實(shí)時(shí)前輪轉(zhuǎn)向角或?qū)崟r(shí)折腰轉(zhuǎn)向角不滿足要求。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向半徑控制方法，在折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)工作時(shí)，方向盤(pán)轉(zhuǎn)角通過(guò)角度傳感器傳遞給轉(zhuǎn)向控制器，轉(zhuǎn)向控制器計(jì)算出最小轉(zhuǎn)彎半徑下的折腰轉(zhuǎn)向角和前輪轉(zhuǎn)向角，并將信號(hào)傳遞給對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向執(zhí)行器，前輪轉(zhuǎn)向角傳感器和折腰轉(zhuǎn)向角傳感器將實(shí)時(shí)折腰轉(zhuǎn)向角信號(hào)和實(shí)時(shí)前輪轉(zhuǎn)向角信號(hào)反饋給轉(zhuǎn)向控制器，由轉(zhuǎn)向控制器對(duì)折腰轉(zhuǎn)向角和前輪轉(zhuǎn)向角進(jìn)行調(diào)節(jié)，再將信號(hào)傳遞給對(duì)應(yīng)在轉(zhuǎn)向執(zhí)行器，通過(guò)修正改變折腰轉(zhuǎn)向角和前輪轉(zhuǎn)向角，從而使折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向半徑達(dá)到最低。本方法的轉(zhuǎn)向執(zhí)行器包括三個(gè)電動(dòng)缸，其中一個(gè)加裝在轉(zhuǎn)向梯形上，將前輪轉(zhuǎn)向與折腰轉(zhuǎn)向相結(jié)合，可最大限度降低折腰轉(zhuǎn)向拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)的轉(zhuǎn)向半徑。

技術(shù)研發(fā)人員：閆祥海,姜漪雯,徐立友,張俊江,晉東輝,吳依偉,張靜云,趙思夏,馬玉壯,任遠(yuǎn)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9