拖拉機懸掛提升控制技術及其功能

王淑紅 夏靜波

摘要：拖拉機是農業生產中最常用的動力機械，現代化的先進拖拉機利用其懸掛系統能夠實現多種農機的自動化作業。因此，了解與掌握拖拉機后懸掛系統的升降原理及主要的結構形式，更有利于妥善的使用拖拉機的后懸掛功能，并使拖拉機功能得到更廣泛的擴展。

關鍵詞：拖拉機；懸掛系統；技術；功能

中圖分類號：S21907文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.11.040

拖拉機的懸掛系統是拖拉機功能擴展的重要結構，能夠為其他農機具提供牽引和控制等功能。拖拉機的后懸掛系統經過多年的發展，不僅形成了完善的機械結構，還通過電子控制和液壓系統的不斷升級，有了更新的功能，了解與掌握現代化拖拉機后懸掛系統的結構與功能，有利于提升拖拉機駕駛員的工作能力，更能夠保證農業生產的順利進行。

1拖拉機懸掛提升控制技術原理

現階段的拖拉機后懸掛技術按照原理可分為機械式懸掛和電液式懸掛兩類，小型拖拉機和早期生產的中大型拖拉機多以機械式懸掛為主，新型的大中型拖拉機更多的配備了更為先進的電液式懸掛，以提升控制過程的自動化和智能化程度。

1.1機械式后懸掛

傳統的機械式后懸掛主要由懸掛機構、液壓系統、操縱機構三部分組成。（1）懸掛機構包括了兩點式懸掛和三點式懸掛兩類，現階段使用機械式后懸掛的拖拉機多采用三點式懸掛，懸掛結構包括了一根上拉桿和兩根下拉桿，組成了所謂的三點式結構，再通過與提升臂、提升桿、限位鏈等結構共同實現了懸掛機構的全部功能。（2）液壓系統主要由液壓泵、液壓缸、控制閥以及連接管路等部件組成，實現后懸掛的動力供給和動作實現。液壓部分根據液壓元件在拖拉機后懸掛系統中安裝位置的不同，可以分為整體式、半分置式和分置式三類，現階段我國使用較多的為半分置式結構。（3）操縱機構包括了操縱手柄和反饋機構兩大部分，操縱機構通過不同的控制模式，來實現農業機械的不同功能要求。以后懸掛系統應用最多的耕整地機械為例：位置控制模式能夠通過操縱手柄和伺服桿調整主控閥的升降模式，實現耕整地機具的升降和與拖拉機的相對位置關系變化；阻力控制模式主要是對耕作過程中農機具的重力和土壤產生的阻力進行檢測，并通過傳感器將相關的數據傳遞給伺服桿，用以自動化的改善農機具的受力情況。此外操縱機構的控制模式還包括了綜合模式和浮動控制模式等，綜合模式是將位置控制模式和阻力控制模式進行一定的結合；浮動控制模式主要利用耕整地機具自身重量進行作業，再通過限深輪控制耕作深度，以達到耕深一致的要求，控制模式所能實現的功能在下文中進行詳細介紹。

1.2電液式后懸掛

電液式后懸掛與機械式后懸掛類似，也是由懸掛機構、液壓系統、操縱機構三部分組成。電液式后懸掛與機械式后懸掛的區別在于，電液式后懸掛將手動控制閥改進為電液比例閥，同時將手動操縱機構更改為更先進的自動控制結構和多種傳感器相配合的方式實現，操作人員只需要在控制面板上選擇所需的耕作模式，相關指令就會自動傳達給控制器，控制器通過分析獲得的指令和各傳感器的反饋信息，選擇合理的控制方法，并將相關指令傳遞給電液比例閥來控制各油缸的位置，電液式后懸掛在一定程度上降低了操作者控制農機的復雜程度，避免了耕整地過程中反復進行的深度和位置調整，通過自動化的數據記錄與分析，能夠快速完成同一地區的作業任務。同時，高精度的傳感器反饋，有效優化了傳統的作業方式，有利于減少機構之間的摩擦，提升耕作效果和農機具的反應速度，并有利于降低作業過程中的能源消耗。

2拖拉機懸掛系統其他功能

拖拉機的懸掛系統除能進行位置、阻力和浮動控制外，還能實現減震控制和快速升降控制兩大功能。

2.1減震控制

當拖拉機的后懸掛系統安裝有農機具時，拖拉機與農機具就形成了相對更大的尺寸結構，而這種形式的農機具在公路上轉移時，由于拖拉機會因為路面情況而產生振動，從而帶動農機具也隨著一起振動，此時位于連接位置的后懸掛就成為了受力最大的結構位置。由于只有農機具的前端與拖拉機的后部相連，且通常情況下農機具的重量較大、機身較長，這就因自重產生了很大的力矩，很容易影響到行駛的安全。此時可通過控制系統中的減震功能控制對應的上升和下降閥來減少振動過程中農機慣性的影響，同時還能夠自動的將耕作犁具鎖定在安全高度，以避免顛簸造成的機具損壞。

2.2快速升降控制

現代化的電液式后懸掛，可以通過控制面板上的快速升降按鈕實現農機具的快速升降。以旋耕機具為例，當在作業時按下快速升降按鈕，機具會自動升起到指定高度，當再次按下自動升降按鈕，機具會下降到之前的作業位置。這一功能主要是用以解決拖拉機懸掛農機具作業時，田間掉頭的繁瑣過程。以旋耕作業為例，當旋耕作業到達地頭需掉頭時，駕駛員必須升起機具進行掉頭，掉頭完成后還必須重新設置旋耕作業的深度才能進行作業，這不利于耕作深度的一致性，而使用快速升降功能，不僅有效的解決了這一問題，更有利于保護后動力輸出軸的使用壽命，有利于提高設備的可靠性和作業效率。