丘陵山地拖拉机后悬挂技术的应用与研究李玲玲++李广宇++徐峰++张云硕++孟长伊摘要：大幅度提高山地拖拉机的耕作效率一直是农业生产者的使用需求，丘陵山地拖拉机后悬挂系统作为拖拉机进行农业生产的关键部分，已然成为研究问题的重要部分。本文介绍了后悬挂液压系统与电液控制系统的应用与研究，比较分析了电液控制系统的优点，进一步说明智能拖拉机是未来农业生产的关键动力源。关键词：山地拖拉机；后悬挂系统；控制技术：S222：ADOI：10.11974/nyyjs.20171132022引言我国地型复杂多样，特别是丘陵山地面积占有量大，目前，用于丘陵山地作业的农机具主要是一些小型拖拉机，这些拖拉机动力小，作业效率低，专业型山地拖拉机占有量少。无论在发展规模上、发展水平上还是发展速度上，丘陵地区的农机化发展水平滞后于平原地区几十年，导致我国农业机械发展极度不平衡。受地形因素的影响，国内外对丘陵山地农机化的发展模式都没有找到合适的解决方法，丘陵山地农机化发展水平也是我国农业机械发展的面临的一大难题，是亟待解决的一项技术难题。2016年9月12日，国家科技部重点研发计划“智能农机装备”中重点专项“丘陵山地拖拉机关键技术研究与整机开发”项目成功启动。与会专家一致认为，我国丘陵山地农机发展水平落后，机械化进程缓慢，智能化水平较低等技术问题亟待解决[1]。丘陵山地拖拉机后悬挂技术控制着农具的升降，是保证机组作业质量的关键技术。1拖拉机后悬挂简介拖拉机只有与相匹配的农机具安装在一起才可进行农业作业，比如将铧式犁与拖拉机安装在一起，则会组合形成拖拉机犁耕机组，将拖拉机与收割机安装在一起，则会组合形成拖拉机收割机机组等。拖拉机与农机具的安装方式一般分为3种模式：牵引式、悬挂式和半悬挂式[2]。1.1牵引式由拖拉机牵引农机具进行农业作业，这类农机具结构复杂，需要手动操作，正在被逐渐取代，如牵引式播种机和收割机等。1.2悬挂式农机具悬挂安装在拖拉机上方，作业人员通过控制提升机构或者操纵液压装置控制农具的升降，这类安装方式的特点是操作灵活、对作业场地要求不高，农机具结构紧凑，如悬挂式撒肥机等。1.3半悬挂式拖拉机与农具的安装方式介于牵引式与悬挂式之间，在未作业前，农机具由液压结构悬挂置于拖拉机上方，在工作时，农机具通过机械结构下落到田地，由拖拉机牵引农具进行农田作业，这种安装方式结构简单，操作方便，正受到越来越多农户的欢迎，如半悬挂式播种机等。拖拉机的液压系统是完成提升装置提升和下降的动作的动力源，农机具与拖拉机是通过提升装置（上拉杆、下拉杆和提升臂等）连接在一起的，农机具的上升和下降就等同于提升装置的动作[3]。根据农机具连接在拖拉机的不同位置，悬挂类型主要分为3类：前悬挂、后悬挂和独立悬挂，将农具安装在拖拉机后面称为后悬挂，它也是使用最广、最有效的方式[4]。目前，后悬挂系统主要分为两类：液压控制系统和电液控制系统。2后悬挂液压系统的应用与研究作为拖拉机作业机组中的一个重要子系统，后悬挂液压系统是提供拖拉机牵引力的动力，将不同的农具与拖拉机组合安装在一起，可形成不同的拖拉机作业组，常用的有拖拉机与深耕犁组合成的拖拉机深耕犁机组等。拖拉机后悬挂液压系统由油泵、分配器、液压缸以及辅件所组成[5]，如图1所示。驾驶员通过操作手柄来控制调节分配器的位置，从而根据液压油的流量与方向调节液压缸活塞的伸缩量，带动悬挂机构控制农具处于对应的工作位置。在拖拉机后悬挂液压系统当中，通过后悬挂机械式控制机构（提升臂、上拉杆、下拉杆）完成农具的提升和下降，控制后悬挂液压系统的输入信号均是由驾驶员通过操作手柄和与之相连的杆件以位移的形式控制的，后悬挂液压系统的输出量则由连杆机构、弹簧、凸轮以及位移调节和阻力调节杆件机构转换为位移量，以此来实现后悬挂液压系统对农具位置的调节[6]。采用杆件以及弹性元件等机械结构控制后悬挂液压系统的方式，受弹性元件自身因素影响，会加速机械结构磨损，增大控制误差，降低控制精度。现如今，智能化的大功率低油耗的拖拉机将担当未来农用机械动力源的重要角色，传统的机械控制式的拖拉机后悬挂系统已...