本發(fā)明涉及一種自適應(yīng)調(diào)平底盤，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種丘陵坡地農(nóng)用車輛自適應(yīng)調(diào)平底盤。

背景技術(shù)：

我國丘陵山區(qū)約占國土面積2/3，糧食產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量1/3，經(jīng)濟(jì)和特色作物產(chǎn)量占總量50％以上，在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。隨著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)程加快，農(nóng)民對適應(yīng)丘陵坡地作業(yè)的小型農(nóng)機(jī)具需求日趨迫切，但丘陵山區(qū)地形復(fù)雜，地面凹凸不平，車輛底盤行駛的穩(wěn)定性較差，從而影響車輛在丘陵坡地上的行駛及作業(yè)，研究農(nóng)用車輛底盤調(diào)平技術(shù)以提高底盤對丘陵坡地的適應(yīng)性，滿足丘陵坡地農(nóng)用動力底盤完成植保、收獲、運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè)任務(wù)要求。

農(nóng)用動力底盤上設(shè)置有車廂可以實(shí)現(xiàn)果實(shí)采摘收集作業(yè)和貨物運(yùn)輸，底盤上設(shè)置有相應(yīng)的其它設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)植保、收獲等作業(yè)任務(wù)，丘陵坡地農(nóng)用動力底盤行走、作業(yè)地面凹凸不平時，對整機(jī)性能、行走穩(wěn)定性、作業(yè)質(zhì)量影響較大。為滿足丘陵坡地農(nóng)用動力底盤作業(yè)要求，目前有很多種方式來實(shí)現(xiàn)對車輛底盤的水平調(diào)節(jié)。中國專利CN1579121A公開了一種山地拖拉機(jī)，該機(jī)可根據(jù)山地作業(yè)地面坡度大小調(diào)節(jié)兩驅(qū)動輪的高度差，實(shí)現(xiàn)車輛底盤水平調(diào)節(jié)，但其只適用于2輪拖拉機(jī)，并不能應(yīng)用于4輪農(nóng)用車輛；中國專利CN102975787A和CN102975786A分別公開了一種車輛底盤橫向水平自動調(diào)節(jié)裝置和車輛底盤縱向水平自動調(diào)節(jié)裝置，可保證底盤在行走、作業(yè)過程中橫向或縱向水平自動調(diào)節(jié)，但其只實(shí)現(xiàn)車輛底盤在單一方向上的水平調(diào)節(jié)，限制了底盤的行走、作業(yè)方向。因此，針對丘陵坡地特殊農(nóng)業(yè)地形環(huán)境探索一種自適應(yīng)調(diào)平底盤，對于丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展具有重要作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是要提供一種自適應(yīng)調(diào)平底盤，針對丘陵坡地農(nóng)用動力底盤作業(yè)要求，底盤通過凹凸不平地面時，車輪高度改變，引起懸臂夾角變化，導(dǎo)致懸架高度變化，減小由地形變化引起底盤的側(cè)傾角和俯仰角變化量，實(shí)現(xiàn)底盤的動態(tài)調(diào)平，滿足丘陵坡地農(nóng)用動力底盤作業(yè)要求。

為了達(dá)到本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案如下：

自適應(yīng)調(diào)平底盤包括：四個或六個自適應(yīng)調(diào)平懸架安裝在同一車架上，依據(jù)給定的軸距和輪距以車架中央縱向平面對稱布置；

上述的自適應(yīng)調(diào)平懸架由前懸臂1、后懸臂2、前連桿3、后連桿4、壓簧5、車輪6、支架7組成，前懸臂1、后懸臂2的一端共同繞支架7上A點(diǎn)轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)動軸線a，前懸臂1和后懸臂2的另一端分別與車輪6轉(zhuǎn)動連接，各車輪的轉(zhuǎn)動軸線與軸線a平行，前懸臂1和后懸臂2長度b相等，前連桿3和后連桿4的一端鉸接，前連桿3和后連桿4的另一端分別與前懸臂1、后懸臂2轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)動軸線與軸線a平行，前連桿3和后連桿4長度相等，前連桿3和前懸臂1連接點(diǎn)與后連桿4和后懸臂2連接點(diǎn)到軸線a的距離相等，壓簧5的一端與支架7上的A點(diǎn)連接，另一端與前連桿3和后連桿4的鉸接點(diǎn)連接，前懸臂1、后懸臂2、前連桿3、后連桿4、壓簧5、車輪6在垂直于軸線a的平面內(nèi)相對支架7運(yùn)動，自適應(yīng)調(diào)平懸架通過支架7安裝在自適應(yīng)調(diào)平底盤的車架上。

自適應(yīng)調(diào)平懸架處于工作狀態(tài)時，壓簧5受平衡力作用變形，前懸臂1和后懸臂2相對支架7上A點(diǎn)轉(zhuǎn)動形成懸臂夾角g，兩車輪中心連線至A點(diǎn)距離為懸架高度h＝b*cos(g/2)。自適應(yīng)調(diào)平懸架工作過程中，當(dāng)車輪通過凸起地面升高時，壓簧壓縮、變形量增加，懸臂夾角g增大，懸架高度h減小，支架相對地面高度的升高量變??；當(dāng)車輪通過凹下地面下降時，壓簧釋放、變形量減少，懸臂夾角g減小，懸架高度h增大，支架相對地面高度的下降量變??；車輪通過凹凸不平地面時，車輪相對支架高度改變，引起懸臂夾角g變化，導(dǎo)致懸架高度h變化，降低了由地面高度變化引起支架相對地面高度變化量。

自適應(yīng)調(diào)平底盤在行走、作業(yè)過程中，當(dāng)車輪通過凹凸不平地面時，車輪相對底盤的車架高度改變，引起懸臂夾角g變化，導(dǎo)致懸架高度h變化，在四個或六個自適應(yīng)調(diào)平懸架的共同作用下減小了由地形變化引起底盤的側(cè)傾角和俯仰角變化量，由各懸架高度h自適應(yīng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)底盤的動態(tài)調(diào)平，滿足丘陵坡地農(nóng)用動力底盤作業(yè)要求。

本發(fā)明的有益效果在于，提出一種自適應(yīng)調(diào)平底盤，行走、作業(yè)過程中底盤通過凹凸不平地面時，懸架高度自適應(yīng)調(diào)整，減小由地形變化引起底盤的側(cè)傾角和俯仰角變化量，實(shí)現(xiàn)底盤的自適應(yīng)動態(tài)調(diào)平，滿足丘陵坡地農(nóng)用動力底盤作業(yè)要求，同時該底盤可以實(shí)現(xiàn)對地面的仿形，提高底盤對不同地面的適應(yīng)性。

附圖說明

圖1為自適應(yīng)調(diào)平底盤組成原理圖；

圖2為自適應(yīng)調(diào)平懸架組成原理圖；

圖3為具有四個懸架的自適應(yīng)調(diào)平底盤工作原理圖；

圖4為具有六個懸架的自適應(yīng)調(diào)平底盤工作原理圖；

圖中，1：前懸臂；2：后懸臂；3：前連桿；4：后連桿；5：壓簧；6：車輪；7：支架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

圖1所示的自適應(yīng)調(diào)平底盤組成原理圖，自適應(yīng)調(diào)平底盤包括：四個自適應(yīng)調(diào)平懸架通過支架7安裝在同一車架上，依據(jù)給定的軸距A₁A₂和輪距以車架中央縱向平面對稱布置，形成八輪自適應(yīng)調(diào)平底盤。

圖2所示的自適應(yīng)調(diào)平懸架組成原理圖，自適應(yīng)調(diào)平懸架由前懸臂1、后懸臂2、前連桿3、后連桿4、壓簧5、車輪6、支架7組成，前懸臂1、后懸臂2的一端共同繞支架7上A點(diǎn)轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)動軸線a，前懸臂1和后懸臂2的另一端分別與車輪6轉(zhuǎn)動連接，各車輪的轉(zhuǎn)動軸線與軸線a平行，前懸臂1和后懸臂2長度b相等，前連桿3和后連桿4的一端鉸接，前連桿3和后連桿4的另一端分別與前懸臂1、后懸臂2轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)動軸線與軸線a平行，前連桿3和后連桿4長度相等，取前連桿和后連桿的長度為b/2，前連桿3和前懸臂1連接點(diǎn)與后連桿4和后懸臂2連接點(diǎn)到軸線a的距離相等，取該距離為b/2，壓簧5的一端與支架7上的A點(diǎn)連接，另一端與前連桿3和后連桿4的鉸接點(diǎn)連接，前懸臂1、后懸臂2、前連桿3、后連桿4、壓簧5、車輪6在垂直于軸線a的平面內(nèi)相對支架7運(yùn)動。

自適應(yīng)調(diào)平懸架處于工作狀態(tài)時，壓簧5受平衡力作用變形，前懸臂1和后懸臂2相對支架7上A點(diǎn)轉(zhuǎn)動形成懸臂夾角g，兩車輪中心連線至A點(diǎn)距離為懸架高度h＝b*cos(g/2)，兩車輪中心距離2*b*sin(g/2)大于車輪直徑。自適應(yīng)調(diào)平懸架工作過程中，當(dāng)車輪通過凸起地面升高時，壓簧壓縮、變形量增加，懸臂夾角g增大，懸架高度h減小，支架相對地面高度的升高量變??；當(dāng)車輪通過凹下地面下降時，壓簧釋放、變形量減少，懸臂夾角g減小，懸架高度h增大，支架相對地面高度的下降量變??；車輪通過凹凸不平地面時，車輪相對支架高度改變，引起懸臂夾角g變化，導(dǎo)致懸架高度h變化，降低了由地面高度變化引起支架相對地面高度變化量。

如圖1所示的八輪自適應(yīng)調(diào)平底盤，底盤承受載荷w，作業(yè)速度v，前懸臂夾角為g₁、后懸臂夾角為g₂；行走、作業(yè)過程中底盤通過同一高度相對平坦地面時，g₁≈g₂，四個自適應(yīng)調(diào)平懸架的懸臂夾角近似相同，各個自適應(yīng)調(diào)平懸架的懸架高度近似相等，底盤的側(cè)傾角和俯仰角滿足農(nóng)用動力底盤作業(yè)要求；行走、作業(yè)過程中底盤通過不同高度凹凸不平地面時，如圖3所示，分析同一側(cè)兩個自適應(yīng)調(diào)平懸架，各懸架高度自適應(yīng)調(diào)整原理為：前懸架的車輪通過凸起地面升高，前懸臂夾角g₁增大，前懸架高度減小，后懸架的車輪通過凹下地面降低，后懸臂夾角g₂減小，后懸架高度增大，在四個自適應(yīng)調(diào)平懸架的共同作用下減小了由地形變化引起底盤的側(cè)傾角和俯仰角的變化量，實(shí)現(xiàn)底盤的自適應(yīng)動態(tài)調(diào)平，滿足丘陵坡地農(nóng)用動力底盤作用要求。

圖4所示的具有六個懸架的自適應(yīng)調(diào)平底盤工作原理圖，六個自適應(yīng)調(diào)平懸架通過支架安裝在同一車架上，依據(jù)給定的軸距A₁A₂、A₂A₃和輪距以車架中央縱向平面對稱布置，形成十二輪自適應(yīng)調(diào)平底盤。底盤承受載荷w，作業(yè)速度v，前懸臂夾角為g₁、中懸臂夾角g₂、后懸臂夾角為g₃；行走、作業(yè)過程中底盤通過不同高度凹凸不平地面時，分析同一側(cè)三個自適應(yīng)調(diào)平懸架，各懸架高度自適應(yīng)調(diào)整原理為：前懸架的車輪通過凸起地面升高，前懸臂夾角g₁增大，前懸架高度減小，中懸架的車輪通過凹凸波動地面平均高度，中懸臂夾角保持g₂，中懸架保持相應(yīng)高度，后懸架的車輪通過凹下地面降低，后懸臂夾角g₃減小，后懸架高度增大，圖4中由于地形變化，各個自適應(yīng)調(diào)平懸架的懸臂夾角不同，g₁>g₂>g₃，各懸架的高度自適應(yīng)調(diào)整，在六個自適應(yīng)調(diào)平懸架的共同作用下減小了由地形變化引起底盤的側(cè)傾角和俯仰角的變化量，實(shí)現(xiàn)底盤的自適應(yīng)動態(tài)調(diào)平，滿足丘陵坡地農(nóng)用動力底盤作用要求。