电动拖拉机动力电池压载构型设计与参数优化

武仲斌 刘 宇 张 君,2 周锋涛 何景强 谢 斌

(1.太原理工大学机械与运载工程学院， 太原 030024； 2.宁夏天地奔牛实业集团有限公司， 银川 753001；3.中国煤炭科工集团太原研究院有限公司， 太原 030006；4.中国农业大学现代农业装备优化设计北京市重点实验室， 北京 100083)

0 引言

当前，我国农业现代化呈加速发展态势，新的农业形态和发展模式对生态、节能、环保型农业机械有着迫切的需求[1-3]。在农机装备产业转型升级中，电动拖拉机作为最主要的绿色环保型动力机械，成为农业机械现代化发展的重要途径[4]。对于以车载电池供电的电动拖拉机而言，在目前试制水平下，电池质量往往占到拖拉机总结构质量的30%～50%，对底盘总体布局和前后桥之间的轴荷分配，以及机组作业时驱动轮的滚动、滑转状态和轮胎附着性能具有重要影响[5-8]，因此，研究电池质量分布对驱动轮工作特性、机组增重特性以及配重使用的影响规律，对提升电动拖拉机牵引性能具有重要意义。

为提升拖拉机牵引性能，ZHANG等[9]设计了一种牵引压载定位系统，其可通过移动专门设计的压载装置来调节轴荷分配比例，以确保牵引作业时前轴动态轴荷维持在拖拉机总质量的12%～18%，由此获得较好的动力性和燃油经济性；CLARK等[10]针对传统配重流程耗时、耗力且不准确的缺陷，设计了一种自动压载系统，通过向机载储液罐内注入或排出液体来调节轴荷分配，实时性较好；PRANAV等[11]基于Visual Basic环境，开发了一款农业拖拉机配重管理软件，其可根据驱动类型、土壤条件、轮胎参数、机具类型和作业参数等，为拖拉机提供最佳配重，并能对滑转率、滚动效率、牵引效率、燃油消耗率等性能指标进行预测。……