佛岡負載敏感技術在收割機上的應用

自20世紀50年代全球性的能源危機爆發(fā)以來，節(jié)能問題越來越受到國際社會的關注。作為大型農(nóng)業(yè)機械，甘蔗聯(lián)合收割機在作業(yè)過程中要一次性完成切割、斷尾、輸送、剝?nèi)~及集蔗等工序，執(zhí)行元件龐雜且各執(zhí)行元件之間必須保持一定的轉速比以協(xié)調工作，而蔗田內(nèi)不同區(qū)段蔗株疏密程度及稈徑變化各異。因此，液壓系統(tǒng)負載變化頻繁，整個液壓系統(tǒng)的壓力、流量也會不斷變化，溢流、節(jié)流損失嚴重。另外，為減少甘蔗收割過程中的破頭率，應盡量避免執(zhí)行元件轉速的頻繁波動。從本質上講，液壓系統(tǒng)之所以存在節(jié)流、溢流損失就是因為液壓泵所提供的壓力、流量經(jīng)常大于負載的實際需求，從而造成了“大馬拉小車”的能量浪費現(xiàn)象。為了減少這種損失，只有從控制泵的排量入手，使泵所提供的液壓油恰好與負載相適應，即所謂的“所供即所需”。負載敏感變量泵的出現(xiàn)為實現(xiàn)上述目標提供了可能性。負載敏感技術因其良好的控制性能與節(jié)能效果在國外已經(jīng)得到了越來越廣泛的應用，但就目前國內(nèi)的發(fā)展狀況來看，負載敏感技術仍未成熟，尚處于試驗階段。其技術難點在于變量泵和負載敏感閥組成的系統(tǒng)(即LS系統(tǒng))需經(jīng)過嚴格的動態(tài)設計，只能配套使用，應用的領域也主要限于部分工程機械。負載敏感變量泵的出口壓力、流量能夠自動與收割機的負載需要相適應，變量泵排量的自動控制性能有效降低了操作人員的工作強度，避免了人工調節(jié)的盲目性。在負載壓力沒有達到調壓閥設定壓力之前，系統(tǒng)處于恒流狀態(tài);負載壓力達到調壓閥設定壓力之后，由于B型液壓半橋的原因，系統(tǒng)壓力、流量將存在較小波動，但基本處于恒定狀態(tài)。系統(tǒng)的恒流特性避免了收割機執(zhí)行器轉速的頻繁波動，有效降低了甘蔗破頭率。仿真結果與理論分析一致，這表明針對本文研究的甘蔗收割機負載敏感泵所匹配的主要參數(shù)基本合理，能夠有效地實現(xiàn)負載敏感系統(tǒng)的主要功能。