丘陵地区剪叉式甘蔗转运车调平控制系统设计与试验

针对丘陵地区甘蔗转运车在田间作业操作难、转运过程易发生侧翻事故等问题,设计了一种剪叉式甘蔗转运车调平控制系统.通过搭建甘蔗转运车试验平台,基于状态测量单元、单片机嵌入式系统、液压系统,实现甘蔗在转运前车身姿态自动调平功能;保持车身状态处于安全范围内,对车厢进行提升、翻转等控制,完成甘蔗转运过程所需动作.为研究影响车身稳定的因素,在试验平台负载质量120 kg工况下,分别选取车身侧向角为0°、2°、4°、6°、8°,支撑结构侧向跨距为490、650、730 mm的状态参数进行负载作业临界试验.并采用"追逐式"调平策略进行自动调平试验,验证系统平稳控制的可靠性.结果 表明:车身侧向角和底盘支撑结构跨距对其稳定性具有显著影响,730 mm为支撑结构最佳侧向跨距;支撑结构侧向跨距490 mm且车身初始侧向角6°时为危险临界状态,甘蔗转运过程存在较大安全隐患.设计的调平控制系统在20 s内调平,精度可达到0.3°;当车身通过调平安全检测后,可在35 s内平稳完成车厢提升转运等卸蔗动作,满足60 s内完成安全转运卸蔗的设计要求,提高了丘陵地区甘蔗转运车作业的安全性和工作效率.