寬城負(fù)載敏感技術(shù)在收割機(jī)上的應(yīng)用

自20世紀(jì)50年代全球性的能源危機(jī)爆發(fā)以來，節(jié)能問題越來越受到國際社會的關(guān)注。作為大型農(nóng)業(yè)機(jī)械，甘蔗聯(lián)合收割機(jī)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(zhuǎn)速比以協(xié)調(diào)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(fù)載變化頻繁，整個(gè)液壓系統(tǒng)的壓力、流量也會不斷變化，溢流、節(jié)流損失嚴(yán)重。另外，為減少甘蔗收割過程中的破頭率，應(yīng)盡量避免執(zhí)行元件轉(zhuǎn)速的頻繁波動(dòng)。從本質(zhì)上講，液壓系統(tǒng)之所以存在節(jié)流、溢流損失就是因?yàn)橐簤罕盟峁┑膲毫Α⒘髁拷?jīng)常大于負(fù)載的實(shí)際需求，從而造成了“大馬拉小車”的能量浪費(fèi)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(fù)載相適應(yīng)，即所謂的“所供即所需”。負(fù)載敏感變量泵的出現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)提供了可能性。負(fù)載敏感技術(shù)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(yīng)用，但就目前國內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r來看，負(fù)載敏感技術(shù)仍未成熟，尚處于試驗(yàn)階段。其技術(shù)難點(diǎn)在于變量泵和負(fù)載敏感閥組成的系統(tǒng)(即LS系統(tǒng))需經(jīng)過嚴(yán)格的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，只能配套使用，應(yīng)用的領(lǐng)域也主要限于部分工程機(jī)械。負(fù)載敏感變量泵的出口壓力、流量能夠自動(dòng)與收割機(jī)的負(fù)載需要相適應(yīng)，變量泵排量的自動(dòng)控制性能有效降低了操作人員的工作強(qiáng)度，避免了人工調(diào)節(jié)的盲目性。在負(fù)載壓力沒有達(dá)到調(diào)壓閥設(shè)定壓力之前，系統(tǒng)處于恒流狀態(tài);負(fù)載壓力達(dá)到調(diào)壓閥設(shè)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(dòng)，但基本處于恒定狀態(tài)。系統(tǒng)的恒流特性避免了收割機(jī)執(zhí)行器轉(zhuǎn)速的頻繁波動(dòng)，有效降低了甘蔗破頭率。仿真結(jié)果與理論分析一致，這表明針對本文研究的甘蔗收割機(jī)負(fù)載敏感泵所匹配的主要參數(shù)基本合理，能夠有效地實(shí)現(xiàn)負(fù)載敏感系統(tǒng)的主要功能。