智能农业拖拉机关键技术分析_朱严平.pdf
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1、2023 年 8 期 15摘 要:我国为农业大国,农业建设和发展是经济市场中的重要组成部分,随着智能化时代的到来,在农业生产中,也要改变以往的生产模式以及使用工具。拖拉机作为农机的动力来源,对最终农业生产效率起到决定性作用,其也要向着智能化的方向发展。基于此,首先,分析农业拖拉机的发展历程,其次,了解智能农业拖拉机当前取得的成就,最后,研究其中关键技术,通过这种方式进一步提高智能农业拖拉机的技术水平,并为其今后高效智能发展提供条件。关键词:智能技术;拖拉机;关键技术智能农业拖拉机关键技术分析上海海丰现代农业有限公司 朱严平近年来,我国智能产业得到了快速发展,拖拉机作为农业生产中的动力来源,对其
2、进行智能化建设,能够促进农业生产向着更加高效的方向发展,当前智能农业拖拉机已经成为相关人员研究的重点问题。目前我国已经完成了智能农业拖拉机的设计和运用,这也是今后农业拖拉机发展的主要方向,本次将智能农业拖拉机中的关键技术作为重点展开分析。1农业拖拉机发展历程我国农业拖拉机在实际发展中,主要经历了以下几个发展阶段,第一阶段,市场导入阶段,该阶段我国处于计划经济转为市场经济的过渡时期,农村采取家庭联产承包责任制的方式,根据市场需求的变化情况,拖拉机产品结构发生了改变,其中最具代表性的为小四轮拖拉机。第二阶段,稳定发展阶段,该时期我国已经形成了较为完善的市场经济体系,产业化结构向着多样化的方向发展,
3、在这也为我国拖拉机今后发展提供了方向。该阶段,在我国内部形成了具有自主知识产权的技术平台,进一步促进了产品升级。同时积极引进国际技术,加强国际合作。第三阶段,快速发展阶段,该阶段我国对“三农”工作的重视程度较高,并且开展了一系列的政策,实现了“三农”制度的基础建设,这也促进拖拉机产业得到了快速发展。第四阶段为转型阶段,该阶段中,拖拉机进入到常态化发展阶段,并且向着大功率、节能以及智能化的方向发展,产品结构得到了进一步优化调整,并且已经进入到行业转型的关键时期。2智能农业拖拉机取得成就2.1核心技术快速发展我国智能拖拉机在实际发展中,核心技术取得了重大突破,第一,从智能拖拉机产品结构的角度出发,
4、在当前我国市场中具备各个功率段的智能拖拉机,并且型号种类较多,形态丰富,能够满足农户对智能拖拉机的各种需求。而之所以具备完善的产品结构,其主要原因就是具有高水平的核心技术。第二,在传动系统中,从传统的机械换挡方式转化为动力换挡,在此过程中无级变速技术得到了有效发展。第三,动力系统建设中,柴油机已经进入到电控喷油阶段,并且电控高压共轨技术在智能拖拉机中得到了广泛运用,后处理技术的运用范围逐渐扩大。第四,液压系统中,以往采取手动操控的方式进行,当前采取电控液压提升系统的方式,实现了液压系统运行效率的高效提升。通过对上述核心技术的发展变化进行分析发现,拖拉机中的关键技术逐渐向着智能化的方向发展,尤其
5、是车载控制器、北斗定位系统以及互联网信息技术的运用,使拖拉机中自动化和智能化水平大幅提高,信息化控制技术在其中的运用范围逐渐扩大。2.2工艺制造水平提高我国在近四十年中,工业机器人以及智能装备在关键零部件制造中的运用范围逐渐扩大,其具有技术先进以及绿色环保的优势,在此过程中,工艺制造水平得到了快速提升,并且智能制造技术在农机制造领域中得到了大范围运用,将自身引导示范作用充分发挥出来。例如,当前现代农业装备智能驾驶舱逐渐向着数字化的方向发展,并且建造了新型拖拉机装配线,从以上现象中能够看出,当前工艺制造水平得到了快速提升。2.3企业生产经营模式创新随着农业生产方式的调整和变化,农机企业经营发展模
6、式也会受到一定影响,进而采取针对性调整。尤其是在当前信息水平快速提高的环境下,互联网技术得到了高效运用,这也为农机企业生产经营模DOI:10.15989/ki.hbnjzzs.2023.08.01416 2023 年 8 期式的创新提供了条件。当前在我国农村地区,农业专业合作社、农场数量快速增加,市场中对大型化和高端化、智能化产品的需求量逐渐增加,农业经营主体迅速发展,在此过程中,品牌以及服务价值成为企业生产经营的关键点,对于拖拉机生产经营企业来说,从市场实际需求的角度出发,根据用实际需求完成产品在的研发和生产,这也促进了企业生产经营模式的优化创新。通过上述分析能看出,当前我国智能拖拉机取得了
7、较大进步,但是其中仍然存在一定的运用弱势,尤其是在可靠性方面,当前我国在基础零部件以及制造工艺方面,与国际先进水平之间仍然存在差距。例如,在人机工程环节中,提高共性关键技术的同时,还要从技术集成度方面入手完成优化。智能化建设则要从数据采集、分析加工的角度出发,不断提高智能拖拉机的技术运用水平1。3智能农业拖拉机关键技术3.1分布式控制技术分布式控制技术在实际运用过程中具有综合控制功能,智能拖拉机中存在较多数量的控制单元和传感,因此要想实现智能化建设,完成智能拖拉机的自动驾驶,就不能仅仅针对其中一个单元完成自动控制,要在分布式控制技术的基础上完成。例如在此过程中建立开放平台体系,实现智能综合的控
8、制,利用这种方式满足各种作业环境下农业信息的有效搜集。我国从2017年开始,在智能拖拉机中运用ISOBUS控制结构,在此基础上建立分布式控制网络。其中主总线由两个部分组成,分别为拖拉机总线以及机组总线,二者之间的网关作为接口,主要完成电源供应等工作中。针对拖拉机总线中要分配相应的节点,其中包括发动机、变速箱、转向系、电液悬挂系统等,不同节点都需要与系统的分总线相互连接,分总线要安装转向角传感器以及进步电机执行器,悬挂系统要与深耕传感器相互整合。除此之外,机组作业总线也要安排相应的节点,主要包括驾驶室显示、任务控制管理以及作业节点等,具体节点需要根据实际情况完成设定和调整,利用网关实现在多个机组
9、作业总线的相互连接。除此之外,智能拖拉机中的自动导航信息,与机组作业管理中心相互结合,计算机对智能拖拉机导航路线的各项参数进行计算,在此基础上形成任务,智能拖拉机管理中心对设备下达指令,机组总线任务管理中心则对智能拖拉机的机组作业情况进行控制2。3.2倍速转向技术倍速转向技术最早出现在日本,该技术的运用对象是小块田作业,能够保证小块田作业转弯半径小的同时,提高转弯速度,并且在转向过程中不会对土壤表面产生破坏。该技术的实际运用原理为,在前桥转向节位置安装传感器,并感知前轮转角数据,如果前轮转角的实际数值超出设定值,则倍速转向装置启动。通常情况下,为了提高倍速转向装置的经济性能,需要将其分为两个等
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