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汽車(chē)拖拉機(jī)學(xué)拖拉機(jī)工作裝置拖拉機(jī)工作裝置第一節(jié)牽引裝置第二節(jié)動(dòng)力輸出裝置第三節(jié)液壓懸掛裝置的教學(xué)內(nèi)容2025/4/131動(dòng)力輸出裝置組成原理液壓懸掛裝置組成原理的重點(diǎn)、難點(diǎn)2025/4/132掌握拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸的變速原理掌握拖拉機(jī)作業(yè)耕深控制原理掌握拖拉機(jī)電液提升器的控制原理的教學(xué)要求2025/4/1331.拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸的變速原理與實(shí)踐2.拖拉機(jī)作業(yè)耕深控制原理與實(shí)踐3.拖拉機(jī)電液提升器的控制原理與實(shí)踐的課程思政融入點(diǎn)2025/4/134扎根“三農(nóng)”農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化鄉(xiāng)村振興使命擔(dān)當(dāng)工匠精神的課程思政的育人目標(biāo)2025/4/135的“耕讀教育”思政點(diǎn)映射表課程耕讀教育要點(diǎn)耕讀教育映射與融入點(diǎn)教育方法與載體途徑耕讀育人預(yù)期成效拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸的變速原理與實(shí)踐1.拖拉機(jī)為何要設(shè)置動(dòng)力輸出軸?2.動(dòng)力輸出軸為何要設(shè)置多種轉(zhuǎn)速?3.動(dòng)力輸出軸是如何實(shí)現(xiàn)接合和分離的?4.動(dòng)力輸出軸可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)接合與分離嗎?信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論;制作講義或教材、制作PPT扎根“三農(nóng)”農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化鄉(xiāng)村振興使命擔(dān)當(dāng)工匠精神拖拉機(jī)作業(yè)耕深控制原理與實(shí)踐1.高度調(diào)節(jié)法是如何調(diào)節(jié)作業(yè)耕深的?有何優(yōu)缺點(diǎn)?2.力調(diào)節(jié)法是如何調(diào)節(jié)作業(yè)耕深的?有何優(yōu)缺點(diǎn)?3.位調(diào)節(jié)法是如何調(diào)節(jié)作業(yè)耕深的?有何優(yōu)缺點(diǎn)?信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論;制作講義或教材、制作PPT扎根“三農(nóng)”農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化鄉(xiāng)村振興工匠精神科學(xué)之美拖拉機(jī)電液提升器的控制原理與實(shí)踐1.電液提升器是哪些部件構(gòu)成?2.電液提升器的目標(biāo)作業(yè)耕深是如何獲得的?3.電液提升器是如何實(shí)現(xiàn)目標(biāo)作業(yè)耕深?信息化載體、參觀體驗(yàn)、課堂討論;制作講義或教材、制作PPT扎根“三農(nóng)”農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化鄉(xiāng)村振興使命擔(dān)當(dāng)科技報(bào)國(guó)2025/4/1367第一節(jié)牽引裝置2025/4/1378
拖拉機(jī)的工作裝置包括通過(guò)它們帶動(dòng)的農(nóng)機(jī)具工作的牽引裝置、動(dòng)力輸出裝置和液壓懸掛裝置及液壓舉傾機(jī)構(gòu)。
有些農(nóng)機(jī)具如牽引式收割機(jī)械、播種機(jī)等都沒(méi)有各自的行走裝置,它們都由拖拉機(jī)牽引著進(jìn)行工作。把拖拉機(jī)與農(nóng)機(jī)具連接起來(lái)的裝置叫牽引裝置。拖拉機(jī)牽引裝置上連接農(nóng)機(jī)具的鉸接點(diǎn)稱(chēng)為牽引點(diǎn)。牽引點(diǎn)的位置可進(jìn)行左、右調(diào)節(jié)或上、下調(diào)節(jié)。
牽引裝置的主要尺寸及安裝位置都應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化以適應(yīng)與不同類(lèi)型的牽引式農(nóng)機(jī)具實(shí)現(xiàn)合理的連接并正常工作。
牽引裝置可分為兩大類(lèi):固定式牽引裝置和擺桿式牽引裝置,如下圖所示。2025/4/13892025/4/13910一、固定牽引裝置
固定式牽引裝置結(jié)構(gòu)如圖,牽引板5用插銷(xiāo)2與固定在后橋殼體兩側(cè)后下方的牽引支座1連接。牽引叉4把農(nóng)機(jī)具的轅桿鉸接在牽引板5上,此處為鉸接點(diǎn),即固定式牽引裝置的擺動(dòng)中心。固定式牽引裝置的擺動(dòng)中心,總是驅(qū)動(dòng)輪軸之后,由于牽引叉4是一個(gè)兩端U字形的掛鉤,連接農(nóng)機(jī)具以及倒車(chē)時(shí),可以在一定范圍內(nèi)左右擺動(dòng)。牽引板5上的五個(gè)孔和插銷(xiāo)2、牽引支座1的不同安裝位置,可根據(jù)需要獲得不同的牽引高度和橫向牽引位置。2025/4/131011
當(dāng)拖拉機(jī)需要配裝懸掛式農(nóng)機(jī)具時(shí),應(yīng)將牽引板和牽引叉拆掉,換上與懸掛機(jī)構(gòu)配套的連接零件即可。
在大多數(shù)輪式拖拉機(jī)上,常利用懸掛機(jī)構(gòu)的左右下拉桿裝上牽引板,并用斜撐板固定,構(gòu)成固定式牽引裝置。此種裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但撐桿受力較大,容易彎曲。而且由于牽引點(diǎn)距離驅(qū)動(dòng)輪軸線較遠(yuǎn),工作中牽引點(diǎn)左右擺動(dòng)較大。
有些拖拉機(jī)的牽引裝置其牽引叉在水平方向和高度方向都不能調(diào)整,當(dāng)拖拉機(jī)安裝牽引裝置進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)時(shí),必須拆下懸掛機(jī)構(gòu)中的各桿件,否則可能發(fā)生相互干涉。2025/4/131112二、擺桿式牽引裝置
擺桿式牽引裝置結(jié)構(gòu)如圖,牽引桿6的前端,用軸銷(xiāo)1與拖拉機(jī)機(jī)身相鉸鏈。此鉸鏈點(diǎn)也就是牽引桿的擺動(dòng)中心。擺桿式牽引裝置的擺動(dòng)中心,一般都位于拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)輪軸之前。牽引桿6的后端,通過(guò)牽引銷(xiāo)5與農(nóng)機(jī)具轅桿連接。因?yàn)闋恳龡U6可以橫向擺動(dòng),掛接農(nóng)機(jī)具比較方便。工作中牽引桿6也可以左右擺動(dòng)。但在拖拉機(jī)牽引農(nóng)機(jī)具倒退時(shí),必須將定位銷(xiāo)4插入牽引桿6和牽引板7的孔中,牽引桿6便不能再擺動(dòng)。2025/4/131213
擺桿式牽引裝置的擺動(dòng)中心在驅(qū)動(dòng)輪軸線之前,當(dāng)農(nóng)機(jī)具工作阻力的方向與拖拉機(jī)的行駛方向不一致時(shí),迫使拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向的力矩較小,即拖拉機(jī)的直線行駛性較好。當(dāng)拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí),因農(nóng)機(jī)具而產(chǎn)生轉(zhuǎn)向阻力矩也較小,使拖拉機(jī)能比較容易地轉(zhuǎn)向。但是,這種裝置的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,一般都用在大功率的拖拉機(jī)上。2025/4/131314第二節(jié)動(dòng)力輸出裝置2025/4/131415一、動(dòng)力輸出軸(簡(jiǎn)稱(chēng)PTO)第二節(jié)動(dòng)力輸出裝置裝置
動(dòng)力輸出裝置是將拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的一部分以至全部以旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的方式傳遞到農(nóng)機(jī)具上的一種工作裝置,主要包括動(dòng)力輸出軸和動(dòng)力輸出帶輪。
動(dòng)力輸出軸可將拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的部分功率傳遞給農(nóng)機(jī)具,如旋耕機(jī)、收割機(jī)、播種機(jī)、噴藥機(jī)械、收獲機(jī)械以及帶驅(qū)動(dòng)橋的掛車(chē)等。動(dòng)力輸出軸經(jīng)常在拖拉機(jī)行進(jìn)中使用。
動(dòng)力輸出軸一般都布置在拖拉機(jī)的后面,但也有前置式的。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)后置式動(dòng)力輸出軸離地高度在500~700mm范圍內(nèi),并在拖拉機(jī)縱向?qū)ΨQ(chēng)平面內(nèi),左、右偏差不得超過(guò)500mm。軸端都采用八齒矩形花鍵。根據(jù)轉(zhuǎn)速數(shù),動(dòng)力輸出軸可分為標(biāo)準(zhǔn)式動(dòng)力輸出軸和同步式動(dòng)力輸出軸。2025/4/1315161.同步式動(dòng)力輸出軸
同步式動(dòng)力輸出軸的動(dòng)力傳動(dòng)齒輪都位于變速器第二軸之后,如圖15-4。無(wú)論變速器換入哪個(gè)速檔,動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)速總是與驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速“同步”。同步式動(dòng)力輸出軸用來(lái)驅(qū)動(dòng)那些工作轉(zhuǎn)速需適應(yīng)拖拉機(jī)行駛速度的農(nóng)機(jī)具,如播種機(jī)和施肥機(jī)等,以保證播量均勻。同步式動(dòng)力輸出軸以每米的轉(zhuǎn)速來(lái)要求。但當(dāng)拖拉機(jī)滑轉(zhuǎn)時(shí),會(huì)影響所配置的農(nóng)機(jī)具的工作質(zhì)量。由于同步式動(dòng)力輸出軸都由變速箱第二軸后引出動(dòng)力,當(dāng)主離合器結(jié)合,變速箱以任何擋位工作時(shí),同步式動(dòng)力輸出軸便隨之工作。即同步動(dòng)力輸出軸的操縱僅由主離合器控制。2025/4/1316172.標(biāo)準(zhǔn)式動(dòng)力輸出軸
與同步式不同,另有一種動(dòng)力輸出時(shí)變速器無(wú)需掛檔,其動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)或經(jīng)離合器直接傳遞,也就是說(shuō)動(dòng)力輸出轉(zhuǎn)速只取決于拖拉機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,與拖拉機(jī)的行駛速度無(wú)關(guān),此種動(dòng)力輸出軸稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)式動(dòng)力輸出軸。
有些拖拉機(jī)上只設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)式動(dòng)力輸出軸或同步式動(dòng)力輸出軸。有些拖拉機(jī)上的動(dòng)力輸出軸則既可輸出標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速的動(dòng)力,也可輸出同步式轉(zhuǎn)速的動(dòng)力。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)式動(dòng)力輸出軸按操縱方式不同,輸出軸又可分為獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸、半獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸和非獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸3種。2025/4/131718(1)非獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸
非獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸沒(méi)有單獨(dú)的操縱機(jī)構(gòu),如圖15-5。它的傳動(dòng)和操縱都通過(guò)主離合器。主離合器分離時(shí),動(dòng)力輸出軸隨之停止轉(zhuǎn)動(dòng);主離合器接合時(shí),動(dòng)力輸出軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)。這種形式的動(dòng)力輸出軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但在拖拉機(jī)起步時(shí),需同時(shí)克服拖拉機(jī)起步和農(nóng)機(jī)具開(kāi)始工作這兩方面的工作阻力。發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷較大,拖拉機(jī)停車(chē)換檔時(shí),農(nóng)機(jī)具也須隨之停止工作。2025/4/131819(2)半獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸
半獨(dú)立動(dòng)力輸出軸的傳動(dòng)和操縱,由雙作用離合器中的動(dòng)力輸出軸離合器控制,但操縱機(jī)構(gòu)仍與主離合器共用,如圖15-6。只是在操縱離合器踏板時(shí)動(dòng)力輸出軸離合器比主離合器后分離先接合。這樣,即可達(dá)到分離主合器時(shí)不停止動(dòng)力輸出軸的要求,又改善了拖拉機(jī)起步時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷過(guò)大的現(xiàn)象。但雙作用離合器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工作過(guò)程中仍不能單獨(dú)停止動(dòng)力輸出軸的工作。2025/4/131920(3)獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸
獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸的傳動(dòng)和操縱都由單獨(dú)的機(jī)構(gòu)來(lái)完成,與主離合器的工作不發(fā)生關(guān)系,如圖15-7。在采用獨(dú)立式動(dòng)力輸出軸的拖拉機(jī)上裝有一個(gè)主離合器和副離合器布置在一起的雙聯(lián)離合器,用兩套操縱機(jī)構(gòu)分別操縱主、副離合器。動(dòng)力輸出軸由副離合器控制,既可以改善拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)因起步而導(dǎo)致的過(guò)大負(fù)荷,又能廣泛滿足不同農(nóng)機(jī)具作業(yè)的要求,只是雙聯(lián)離合器的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。2025/4/1320213.注意事項(xiàng)
動(dòng)力輸出軸的廣泛采用,大大地提高了拖拉機(jī)的綜合利用性能,也在結(jié)構(gòu)和使用方面增添了復(fù)雜性。在使用各類(lèi)拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸時(shí)應(yīng)當(dāng)注意:①結(jié)合或分離動(dòng)力輸出軸傳動(dòng)齒輪時(shí),首先切斷傳向動(dòng)力輸出軸的動(dòng)力;②拖拉機(jī)組倒車(chē)時(shí),必須先使動(dòng)力輸出軸停止轉(zhuǎn)動(dòng);③在選擇配套農(nóng)機(jī)具時(shí),應(yīng)注意功率的合理匹配。2025/4/132122第二節(jié)動(dòng)力輸出裝置
1.布置方式
拖拉機(jī)上安裝帶輪,用以進(jìn)行各種固定作業(yè),如抽水、脫粒和發(fā)電等。動(dòng)力輸出帶輪是一個(gè)獨(dú)立的部件,可根據(jù)需要安裝,不用時(shí)就拆下保存,以免妨礙工作。多數(shù)拖拉機(jī)在其后面安裝動(dòng)力輸出帶輪,它套在動(dòng)力輸出軸后端的花鍵上,個(gè)別拖拉機(jī)布置在變速器左側(cè)或右側(cè),由專(zhuān)門(mén)的傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)。動(dòng)力輸出帶輪的軸線應(yīng)與拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)輪軸線平行,以便借助前后移動(dòng)拖拉機(jī)來(lái)調(diào)整動(dòng)力輸出傳動(dòng)帶的張緊力。所以,后置帶輪一般由一對(duì)錐齒輪來(lái)傳動(dòng)。為增大皮帶傳動(dòng)的包角,減少皮帶打滑,應(yīng)保持緊邊在下,松邊在上的區(qū)別。所以,帶輪的放置方向應(yīng)如圖15-8。考慮到可能會(huì)有特殊情況,因此帶輪的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)該是可變的。二、動(dòng)力輸出帶輪2025/4/1322232025/4/132324為了改變帶輪的旋轉(zhuǎn)方向,通常采用如圖15-9結(jié)構(gòu)。圖15-9a為帶輪總成的殼體安裝位置不變,改變主動(dòng)錐齒輪在軸上的安裝位置(圖中虛線)。圖15-9b為帶輪總成殼體旋轉(zhuǎn)180°安裝(圖中虛線)。兩種方法都可改變帶輪的轉(zhuǎn)向,可根據(jù)總成的結(jié)構(gòu)和安裝位置的空間而定。2025/4/1324252.注意事項(xiàng)
安裝和使用帶輪時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。①除注意帶輪旋轉(zhuǎn)方向、保證緊邊在下外,還應(yīng)使殼體上的通氣孔螺塞在上方位置。②拖拉機(jī)帶輪和農(nóng)具帶輪應(yīng)對(duì)正,套上傳動(dòng)帶后,應(yīng)開(kāi)動(dòng)拖拉機(jī)慢慢張緊傳動(dòng)帶。當(dāng)緊度合適時(shí)停車(chē)摘擋,將拖拉機(jī)制動(dòng)并鎖住。車(chē)輪前后要用三角木等楔好。③應(yīng)定期檢查殼體內(nèi)的潤(rùn)滑油油面高度,必要時(shí)添加。④結(jié)合或分離皮帶傳動(dòng)時(shí),必須先分離離合器,以免損壞零件,造成事故。2025/4/132526第三節(jié)液壓懸掛裝置2025/4/132627一、懸掛機(jī)構(gòu)
用液壓提升和控制農(nóng)機(jī)具的整套裝置叫作液壓懸掛裝置。其功用是:連接和牽引農(nóng)機(jī)具;操縱農(nóng)機(jī)具的升降;控制農(nóng)機(jī)具的耕作深度或提升高度;給拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)輪增重,以改善拖拉機(jī)的附著性能;把液壓能輸出到作業(yè)機(jī)械上進(jìn)行其他操作。液壓懸掛裝置由懸掛機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)等組成。1.懸掛方式
根據(jù)農(nóng)機(jī)具懸掛在拖拉機(jī)上的位置不同,懸掛方式可分為后懸掛、前懸掛、軸間懸掛和側(cè)懸掛4種,如圖15-10所示。2025/4/132728①后懸掛。后懸掛是將農(nóng)機(jī)具懸掛在拖拉機(jī)的后面,如圖15-10a所示。這種懸掛能滿足大多數(shù)農(nóng)田作業(yè)(耕地、耙地、播種和中耕等)的要求,是目前拖拉機(jī)上廣泛采用的一種懸掛方式。其主要優(yōu)點(diǎn)是:拖拉機(jī)可在未作業(yè)的地面上行駛,同時(shí)可增大拖拉機(jī)后驅(qū)動(dòng)輪的附著重量,改善牽引附著性能。②前懸掛。前懸掛是將農(nóng)機(jī)具懸掛在拖拉機(jī)的前面,如圖15-10b所示,這時(shí)前負(fù)荷加重。推土、收獲等作業(yè)常采用這種懸掛方式。2025/4/132829
③軸間懸掛。軸間懸掛是農(nóng)機(jī)具懸掛在拖拉機(jī)前、后軸之間,如圖15-10c所示。這種懸掛方式多見(jiàn)于自動(dòng)底盤(pán)拖拉機(jī)上。
④側(cè)懸掛。側(cè)懸掛是將農(nóng)機(jī)具懸掛在拖拉機(jī)的側(cè)面,如圖15-10d所示。割草、收獲等作業(yè)常采用這種懸掛方式,由于這類(lèi)作業(yè)工作阻力不大,所以不致引起拖拉機(jī)自行轉(zhuǎn)向。2025/4/1329302.類(lèi)型
根據(jù)懸掛機(jī)構(gòu)桿件與拖拉機(jī)機(jī)體連接點(diǎn)數(shù),懸掛方式可分三點(diǎn)懸掛和兩點(diǎn)懸掛。下面以常用的后懸掛為例介紹。(1)三點(diǎn)懸掛
懸掛機(jī)構(gòu)桿件以三個(gè)鉸接點(diǎn)與拖拉機(jī)體連接,如圖15-11所示。上拉桿前端的鉸接點(diǎn)A稱(chēng)為上鉸鏈點(diǎn),下拉桿前端的鉸接點(diǎn)B和C稱(chēng)為F鉸鏈點(diǎn)。采用三點(diǎn)懸掛時(shí),農(nóng)機(jī)具在作業(yè)過(guò)程中相對(duì)于拖拉機(jī)不可能有太大的偏擺,因此農(nóng)機(jī)具隨拖拉機(jī)直線行駛的穩(wěn)定性較好,但作業(yè)中要矯正拖拉機(jī)機(jī)組的行駛方向比較困難。所以三點(diǎn)懸掛的懸掛機(jī)構(gòu)在中、小功率拖拉機(jī)上應(yīng)用較普遍。2025/4/133031(2)兩點(diǎn)懸掛
懸掛機(jī)構(gòu)僅以上、下拉桿前端A和B兩鉸接點(diǎn)與拖拉機(jī)機(jī)體連接,如圖15-12所示。在作業(yè)過(guò)程中農(nóng)機(jī)具相對(duì)于拖拉機(jī)可進(jìn)行較大的偏擺,這樣在大功率拖拉機(jī)上懸掛重型或?qū)挿r(nóng)機(jī)具作業(yè)時(shí),就能較輕便地矯正行駛方向。因此,在大功率拖拉機(jī)上采用兩點(diǎn)懸掛的懸掛機(jī)構(gòu),以便與重型或?qū)挿r(nóng)機(jī)具匹配作業(yè)。
懸掛機(jī)構(gòu)總是以上拉桿后端鉸接點(diǎn)D和下拉桿后端鉸接點(diǎn)E、F與農(nóng)機(jī)具連接。D點(diǎn)稱(chēng)上懸掛點(diǎn),E、F點(diǎn)稱(chēng)下懸掛點(diǎn)。2025/4/1331323.快速掛接裝置
拖拉機(jī)的懸掛裝置與農(nóng)機(jī)具的連接,一般都采用上述傳統(tǒng)的鎖孔式結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)便,使用可靠,但掛接過(guò)程比較困難、費(fèi)時(shí),常需要輔助人員幫助掛接,且不安全。為了使農(nóng)機(jī)具的掛接或卸下迅速、簡(jiǎn)便、安全,在不少拖拉機(jī)上已采用快速掛接裝置。(1)下拉桿快速掛接裝置
下拉桿快速掛接裝置的結(jié)構(gòu)方案很多,但其基本工作原理是類(lèi)似的,都具有自動(dòng)定位和自鎖作用。2025/4/133233
下拉桿快速掛接裝置結(jié)構(gòu)如圖15-13所示,拉耳2用彈簧銷(xiāo)1鉸接在鉤體9上,卡鐵6用銷(xiāo)軸3鉸接在拉耳上。鉤襯8用較好材料制成,磨損后可更換。
當(dāng)掛接農(nóng)機(jī)具時(shí),下拉桿抬起,農(nóng)機(jī)具懸掛軸7兩端分別壓在左、右掛接鉤上,對(duì)卡鐵6產(chǎn)生壓力P,如圖15-13a所示。這時(shí),卡鐵以b點(diǎn)為支點(diǎn),在力矩F的作用下,其鉸接端與銷(xiāo)軸3一起按箭頭所示方向運(yùn)動(dòng),同時(shí)卡鐵頭部縮進(jìn)鉤體9中,于是農(nóng)機(jī)具懸掛軸滑入掛接鉤中,并自動(dòng)定位,繼而卡鐵在同位彈簧5的拉力作用下彈出鉤體,鎖住懸掛軸。2025/4/133334
在工作過(guò)程中,當(dāng)懸掛軸因某種原因而上跳時(shí),對(duì)卡鐵產(chǎn)生沖擊力F′(圖15-13b)。這時(shí)卡鐵以b′為支點(diǎn),在脫出力矩F′a′的作用下,按圖15-13b中箭頭所示方向運(yùn)動(dòng),同時(shí)卡鐵頭部反而越向外伸,使懸掛軸更不易脫出,即實(shí)現(xiàn)了自鎖作用。當(dāng)需要摘卸農(nóng)機(jī)具時(shí),只要通過(guò)拉繩或拉桿拉動(dòng)拉耳2,使它逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)卡鐵縮回。這時(shí),降下下拉桿,懸掛軸便可脫離掛接鉤。2025/4/133435(2)上拉桿快速掛接裝置
圖15-14所示是一種壓入式上拉桿快速掛接鉤。掛接時(shí),農(nóng)機(jī)具上支承銷(xiāo)2壓開(kāi)卡鐵3,便可自行滑入掛接鉤。掛接后卡鐵3在彈簧4的作用下復(fù)位,并鎖住上支承銷(xiāo)。2025/4/133536
2025/4/133637二、液壓系統(tǒng)第三節(jié)液壓懸掛裝置
液壓懸掛裝置的液壓系統(tǒng)有多種形式。1.按主要液壓元件分布位置分
按照液壓泵、液壓缸和分配器等主要液壓元件在拖拉機(jī)上的布置情況,液壓系統(tǒng)可分為分置式、半分置式和整體式3種(圖15-15)。2025/4/133738(1)分置式液壓系統(tǒng)
這種形式液壓系統(tǒng)的液壓泵、液壓缸和分配器分別布置在拖拉機(jī)的不同部位,相互間用油管連接,如圖15-15a所示。該類(lèi)型液壓系統(tǒng)液壓元件的“三化”(標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化)程度較高,拆裝比較方便,可根據(jù)不同情況和要求,將液壓缸布置在拖拉機(jī)的有關(guān)部位,組成后懸掛、前懸掛和側(cè)懸掛等型式。但是,由于布置分散,管路較長(zhǎng),會(huì)使防塵、防漏、防損壞較困難,且力調(diào)節(jié)和位調(diào)節(jié)的傳感機(jī)構(gòu)不好布置。2025/4/133839(2)半分置式液壓系統(tǒng)
半分置式液壓系統(tǒng)的元件,除液壓泵單獨(dú)安裝在拖拉機(jī)的適當(dāng)部位外,其余元件(液壓缸、分配器、操縱機(jī)構(gòu)等)都布置在一個(gè)叫作提升器的總成內(nèi),如圖15-15b所示。半分置式液壓系統(tǒng)的液壓缸、分配器、力調(diào)節(jié)和位調(diào)節(jié)傳感機(jī)構(gòu)等布置集中、緊湊,油路短,密封性好,液壓泵易實(shí)現(xiàn)“三化”和實(shí)現(xiàn)獨(dú)立驅(qū)動(dòng);但拆裝較麻煩,在總體布置上,除液壓泵外,受到拖拉機(jī)結(jié)構(gòu)的限制。2025/4/1339(3)整體式液壓系統(tǒng)
在整體式液壓系統(tǒng)中,全部液壓元件組成一個(gè)整體提升器,每個(gè)元件均不能獨(dú)立使用,如圖15-15c所示。整體式液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,油路短,密封性好,力調(diào)節(jié)、位調(diào)節(jié)傳感機(jī)構(gòu)布置方便;但液壓元件不易做到“三化”,拆裝不方便,布置受拖拉機(jī)總體結(jié)構(gòu)的限制。402025年4月13日412.按中立時(shí)液壓泵是否輸出油液分
根據(jù)主控制閥在中立位置時(shí)液壓泵輸出的油液是否通過(guò)主控制閥,液壓系統(tǒng)又可分為開(kāi)心式和閉心式兩種類(lèi)型。(1)開(kāi)心式液壓系統(tǒng)
圖15-16所示的簡(jiǎn)單液壓懸掛系統(tǒng)是一種開(kāi)心式液壓系統(tǒng)。該系統(tǒng)要求分配器的主控制閥在中立位置時(shí)打開(kāi),使液壓泵輸出的油液可以通過(guò)該閥返回油箱。該系統(tǒng)的液壓泵是定量泵,當(dāng)不需要操作功能時(shí),系統(tǒng)必須有一條回油通道,使液壓泵處于卸荷狀態(tài)。2025/4/134142
開(kāi)心式液壓系統(tǒng)處于中立位置時(shí)的狀態(tài)如圖15-16所示。由于油路中的油泵2是定量泵,油液的流量是定值,而系統(tǒng)的壓力則隨負(fù)荷的大小而變,所以又稱(chēng)為定量變壓系統(tǒng)。安全閥5用來(lái)限定系統(tǒng)的最高壓力,如果提升載荷所需的壓力過(guò)高,則該閥打開(kāi),油液釋放回油箱,實(shí)現(xiàn)減壓,起到保護(hù)系統(tǒng)的作用。2025/4/134243
這種液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,且在中立狀態(tài)時(shí)液壓泵處于卸荷狀態(tài),功率損失小。但由于在中立狀態(tài)時(shí)液壓泵卸荷,所以換位時(shí)要使很低的油壓上升需要有個(gè)過(guò)程,因此反應(yīng)不夠靈敏??恐骺刂崎y來(lái)使液壓缸換向,在換向過(guò)程中就不可避免地會(huì)出現(xiàn)閉死油路瞬間,從而引起液壓沖擊。當(dāng)出現(xiàn)油缸或閥漏油時(shí),農(nóng)機(jī)具會(huì)出現(xiàn)沉降,或大流量節(jié)流損失,使油溫升高,影響系統(tǒng)工作的可靠性。此外,該系統(tǒng)不適宜用于同時(shí)操縱幾個(gè)執(zhí)行元件、以滿足多功能使用要求的多油路系統(tǒng)。因此,開(kāi)心式液壓系統(tǒng)常用于功能要求比較單一的拖拉機(jī)上。拖拉機(jī)的液壓系統(tǒng)都屬于這種類(lèi)型。2025/4/134344(2)閉心式液壓系統(tǒng)
閉心式液壓系統(tǒng)的主控制閥在中立位置時(shí),液壓泵輸出的油液不經(jīng)過(guò)主控制閥,如圖15-17所示。2025/4/134445
這種油路中的動(dòng)力元件(液壓泵)是一個(gè)限壓變量徑向柱塞泵,其流量可根據(jù)需要自動(dòng)改變,而油路中的壓力則維持在一定范圍內(nèi),所以又稱(chēng)為變量恒壓系統(tǒng)。由圖15-17可見(jiàn),在中立位置時(shí),由于主控制閥關(guān)閉,截?cái)鄰囊簤罕幂敵龅挠土?,液壓泵泵出的液壓油被封閉,油壓就迅速升高,當(dāng)壓力升至某一預(yù)定值(儲(chǔ)備壓力值)后,通過(guò)液壓泵的行程控制閥等元件的控制(圖中未表示),使液壓泵自行斷開(kāi),即液壓泵的柱塞被抬起并與驅(qū)動(dòng)偏心軸脫開(kāi)。此時(shí),液壓泵基本上不泵油,而液壓泵出油口與主控制閥之間的封閉仍保持著預(yù)定的儲(chǔ)備壓力,處于備用狀態(tài)。同時(shí),為使活塞和農(nóng)機(jī)具保持一定的位置,液壓缸活塞兩邊的油液也被主控制閥封閉。當(dāng)負(fù)荷超過(guò)預(yù)定的儲(chǔ)備壓力時(shí),該系統(tǒng)會(huì)使液壓泵自行脫開(kāi),所以理論上沒(méi)有必要設(shè)置保護(hù)系統(tǒng)的安全閥。2025/4/134546
這種液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是:在中立位置時(shí),液壓泵處于備用狀態(tài),液壓油路中保持著系統(tǒng)最高壓力(儲(chǔ)備壓力),所以換位時(shí)反應(yīng)靈敏;系統(tǒng)中液壓缸、閥等部件的泄漏能得到及時(shí)補(bǔ)償,不致引起農(nóng)機(jī)具的沉降,不會(huì)造成大的油流損失;系統(tǒng)沒(méi)有必要設(shè)安全閥,因?yàn)楫?dāng)達(dá)到儲(chǔ)備壓力時(shí),泵可自行斷開(kāi),這樣在卸荷壓力頻繁出現(xiàn)的系統(tǒng)中,可防止油溫升高;在液壓泵流量范圍內(nèi),可設(shè)置多油路系統(tǒng),能滿足多功能使用要求。但閉心式液壓系統(tǒng)采用變量泵,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜;液壓泵輸出高壓油,當(dāng)系統(tǒng)中要求較低壓力時(shí)需經(jīng)過(guò)節(jié)流減壓,因此,在流量大、壓力低的情況下使用時(shí),功率損失較大。
該系統(tǒng)常用于功能要求比較多的中、大功率拖拉機(jī)上。2025/4/134647第三節(jié)液壓懸掛裝置1.按控制原理分
可分為高度調(diào)節(jié)、位調(diào)節(jié)、力調(diào)節(jié)、綜合調(diào)節(jié)。(1)作業(yè)深度的高度方法
農(nóng)機(jī)具靠地輪對(duì)地面的仿形來(lái)維持一定的耕深。只有改變地輪與農(nóng)機(jī)具工作部件底平面之間相對(duì)位置才可改變耕深。當(dāng)土壤比阻一致時(shí),用高度調(diào)節(jié)法可得到均勻的耕深。如果土質(zhì)不均勻,則地輪在松軟土壤上下陷較深,使耕深增加。高度調(diào)節(jié)時(shí),液壓缸活塞處于浮動(dòng)狀態(tài),不受液壓油的作用,懸掛機(jī)構(gòu)各桿件可以在機(jī)組縱向垂直平面內(nèi)自由擺動(dòng)。農(nóng)機(jī)具的重量大部分由地輪承受,增加了農(nóng)機(jī)具的阻力,如圖15-18。三、懸掛農(nóng)具的作業(yè)耕深控制2025/4/134748(2)作業(yè)深度的位調(diào)節(jié)方法位調(diào)節(jié)時(shí),液壓缸中有壓力。如圖15-19所示,農(nóng)機(jī)具靠液壓作用懸吊在一定位置。這個(gè)位置可由駕駛?cè)艘苿?dòng)操縱手柄任意選定。在工作過(guò)程中,農(nóng)機(jī)具相對(duì)于拖拉機(jī)的位置是固定不變的。如液壓缸有泄露,農(nóng)機(jī)具位置發(fā)生變動(dòng),則通過(guò)提升軸的轉(zhuǎn)動(dòng),凸輪上升程的變化,反應(yīng)到液壓系統(tǒng),使農(nóng)機(jī)具提升,自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)位置。也就是說(shuō),位調(diào)節(jié)是以提升軸轉(zhuǎn)角(凸輪升程變化)為傳感信號(hào),使農(nóng)機(jī)具與拖拉機(jī)的相對(duì)位置保持不變。2025/4/1348而力調(diào)節(jié)是以農(nóng)機(jī)具的牽引阻力變化為傳感信號(hào),使?fàn)恳枇Ρ3植蛔?。位調(diào)節(jié)時(shí),如地面平坦,而土質(zhì)變化較大,同時(shí)耕深還是均勻一致的,只是牽引阻力變化大,使發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷波動(dòng)。如地面起伏不平,則隨著拖拉機(jī)的傾斜起伏,會(huì)使耕深很不均勻。位調(diào)節(jié)一般用于要求保持一定離地高度的農(nóng)機(jī)具,不太適宜于耕地。采用位調(diào)節(jié)時(shí),也有減小農(nóng)機(jī)具阻力和使拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)輪增重的作用。2025年4月13日492025/4/134950(3)作業(yè)深度的力調(diào)節(jié)方法力調(diào)節(jié)時(shí),液壓缸中有油壓。如圖15-20所示,農(nóng)機(jī)具靠液壓維持在某一工作狀態(tài),并有相應(yīng)的牽引阻力。牽引阻力的變化可通過(guò)力調(diào)節(jié)傳感機(jī)構(gòu),適時(shí)升、降農(nóng)機(jī)具,使?fàn)恳枇旧媳3忠欢?,因而使發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷波動(dòng)不大。當(dāng)阻力變化主要是由地面起伏而引起時(shí),力調(diào)節(jié)法可使耕深比較均勻,發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷也比較均勻。當(dāng)阻力變化主要是由于土壤比阻變化而引起時(shí),采用力調(diào)節(jié)法僅使發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷波動(dòng)不大,但耕深不均勻。力調(diào)節(jié)時(shí),農(nóng)機(jī)具不用地輪,減少了農(nóng)機(jī)具的阻力,并對(duì)拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)輪有增重作用,提高拖拉機(jī)的牽引附著性能。2025/4/135051(4)作業(yè)深度的綜合調(diào)節(jié)方法除單獨(dú)使用某種耕深控制方法外,還可把高度調(diào)節(jié)、力調(diào)節(jié)或位調(diào)節(jié)綜合起來(lái)使用,成為綜合調(diào)節(jié)。具有力、位控制液壓系統(tǒng)的拖拉機(jī)在土質(zhì)軟硬不均的旱田上耕地時(shí),在采用阻力控制方法耕作時(shí),可在懸掛犁上加裝限深輪。限深輪的位置調(diào)整到稍大于所要求的耕深,耕作過(guò)程中,如土壤阻力大時(shí),阻力控制液壓系統(tǒng)即起到作用;土壤阻力小時(shí),限深輪可起限深作用,以免耕地過(guò)深。2025/4/1351力位綜合控制是將力控制彈簧或負(fù)荷控制軸的變形量和位置控制凸輪轉(zhuǎn)角的變化量,同時(shí)作為自動(dòng)控制的輸入信號(hào),以達(dá)到力位綜合控制耕深的目的。顯然,負(fù)荷選擇臂的位置不同,使兩種輸入信號(hào)按照不同的比例,各自對(duì)操縱機(jī)構(gòu)起作用。根據(jù)實(shí)際情況合理選擇負(fù)荷選擇臂的位置,可使耕深自動(dòng)控制的適應(yīng)性提高,作業(yè)質(zhì)量得到保證,這是該種控制法的最大優(yōu)點(diǎn),目前得到廣泛應(yīng)用。采用力位控制法時(shí),耕深變化情況介于力調(diào)節(jié)方法和位調(diào)節(jié)方法之間。522025年4月13日2025/4/1352534種耕深控制法的特點(diǎn)列于表15-1。2025/4/1353542.按自動(dòng)化程度分
作業(yè)深度控制方法按自動(dòng)化程度可分為手動(dòng)控制、自動(dòng)控制、綜合控制等。(1)作業(yè)深度的手動(dòng)控制方法
根據(jù)拖拉機(jī)機(jī)組作業(yè)過(guò)程、工藝需要與質(zhì)量要求,操作人員通過(guò)操縱桿(也稱(chēng)為分配器)調(diào)整與控制機(jī)組的工作狀態(tài),這種控制方式稱(chēng)為手動(dòng)控制。
手動(dòng)控制方式應(yīng)用比較廣泛,當(dāng)機(jī)組作業(yè)過(guò)程中需要改變工況時(shí),通常需要手動(dòng)操作,以控制機(jī)具的狀態(tài),如:2025/4/13542025年4月13日①地頭轉(zhuǎn)彎前將懸掛的農(nóng)具提升或讓牽引農(nóng)具的工作部件離開(kāi)地面;轉(zhuǎn)彎后開(kāi)始作業(yè)時(shí)再將農(nóng)具降下。②機(jī)組行進(jìn)中手動(dòng)調(diào)整農(nóng)機(jī)割臺(tái)高度、犁耕深度等。③翻轉(zhuǎn)犁作業(yè)時(shí)犁的翻轉(zhuǎn)、運(yùn)輸機(jī)組運(yùn)輸作業(yè)時(shí)的自卸等。手動(dòng)控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單、工作可靠、操作方便,但通常不能實(shí)現(xiàn)工作過(guò)程中的連續(xù)控制,多用于間歇式控制。552025/4/135556(2)作業(yè)深度的自動(dòng)控制方法
自動(dòng)控制拖拉機(jī)機(jī)組作業(yè)過(guò)程中,通過(guò)傳感器采集牽引阻力、農(nóng)具與拖拉機(jī)相對(duì)位置或農(nóng)具與地面高度等信號(hào),自動(dòng)控制機(jī)組的工作狀態(tài),這種控制方式稱(chēng)為自動(dòng)控制。機(jī)組工作狀態(tài)的自動(dòng)控制越來(lái)越廣泛應(yīng)用,目前主要用于機(jī)組作業(yè)過(guò)程中的連續(xù)、自動(dòng)控制,如自動(dòng)調(diào)整犁耕機(jī)組工作深度或相對(duì)地面高度、農(nóng)機(jī)割臺(tái)高度等。
自動(dòng)控制能實(shí)現(xiàn)機(jī)組作業(yè)過(guò)程中工況信號(hào)的自動(dòng)、連續(xù)采集并實(shí)現(xiàn)機(jī)組的自動(dòng)控制,從而克服了手動(dòng)控制頻繁操作、間歇性和控制不精等不足。但是,自動(dòng)控制系統(tǒng)比較復(fù)雜、維修保養(yǎng)不便、通用性較差,所以多用于單一作業(yè)的控制,如懸掛犁牽引力的控制、聯(lián)合收獲機(jī)割臺(tái)高度控制等。2025/4/13562025年4月13日57(3)作業(yè)深度的綜合控制
手動(dòng)控制與自動(dòng)控制各有利弊,而且單一的控制方式應(yīng)用受到限制,所以目前普遍將手動(dòng)控制與自動(dòng)控制結(jié)合起來(lái)形成聯(lián)合控制。2025/4/135758大部分拖拉機(jī)一般采用力、位調(diào)節(jié)法來(lái)控制工作深度,液壓缸一般為單作用液壓缸,也有采用雙作用液壓缸。1.采用力、位調(diào)節(jié)法的液壓系統(tǒng)的組成這種液壓系統(tǒng)由油箱、濾清器、液壓泵、分配器和液壓缸等組成,如圖15-21所示。除液壓泵、濾清器作為單獨(dú)的部件裝在后橋殼體的前壁上外,分配器與液壓缸連成一體,連同其操縱機(jī)構(gòu)等統(tǒng)一構(gòu)成一個(gè)提升器總成,兼作后橋殼體上蓋。四、液壓懸掛系統(tǒng)的工作過(guò)程分析2025/4/1358592025/4/135960(1)提升器
如圖15-22所示,提升器由液壓缸-分配器4、操縱機(jī)構(gòu)、升舉機(jī)構(gòu)2以及力調(diào)節(jié)和位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3等組成,統(tǒng)一裝在提升器殼體5內(nèi),兼作傳動(dòng)箱上蓋。單作用液壓缸和分配器用螺栓連成一體,緊固在提升器殼體內(nèi)頂部。液壓缸前部還有一個(gè)支承螺釘頂住提升器殼體,以分擔(dān)液壓缸分配器固定螺栓的負(fù)荷。2025/4/136061(2)操縱機(jī)構(gòu)操縱機(jī)構(gòu)由位調(diào)節(jié)操縱機(jī)構(gòu)和力調(diào)節(jié)操縱機(jī)構(gòu)兩部分組成,共同操縱同一個(gè)主控制閥,其構(gòu)造如圖15-23所示。其功用是根據(jù)工作需要操縱主控制閥,升、降農(nóng)機(jī)具或自動(dòng)控制農(nóng)機(jī)具的耕深以及提升高度。2025/4/136162操縱機(jī)構(gòu)用螺栓固定在提升器殼體的右側(cè)。力調(diào)節(jié)和位調(diào)節(jié)各有一套操縱機(jī)構(gòu)。力調(diào)節(jié)扇形板4和位調(diào)節(jié)扇形板3用雙頭螺柱緊固在扇形板支座7上。位調(diào)節(jié)偏心輪8焊接在位調(diào)節(jié)空心軸6上,通過(guò)半圓鍵,由位調(diào)節(jié)手柄2帶動(dòng)。力調(diào)節(jié)偏心輪9焊接在力調(diào)節(jié)中心軸5上,用半圓鍵由力調(diào)節(jié)手柄1帶動(dòng)。力調(diào)節(jié)偏心輪9和位調(diào)節(jié)偏心輪8分別驅(qū)動(dòng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。2025/4/136263
力、位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)如圖15-24所示,力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由力調(diào)節(jié)杠桿6、力調(diào)節(jié)杠桿彈簧7、力調(diào)節(jié)推桿2和力調(diào)節(jié)彈簧1等組成。用外邊的力調(diào)節(jié)手柄操縱農(nóng)機(jī)具的升降及阻力調(diào)節(jié)。位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由位調(diào)節(jié)杠桿5、位調(diào)節(jié)杠桿彈簧4、位調(diào)節(jié)凸輪3等組成。用位調(diào)節(jié)手柄操縱農(nóng)機(jī)具的升降、位置的調(diào)節(jié)及液壓的輸出。2025/4/136364如圖15-25所示,力調(diào)節(jié)彈簧總成由力調(diào)節(jié)彈簧桿8、力調(diào)節(jié)彈簧座7、力調(diào)節(jié)彈簧壓板5等構(gòu)成,裝在提升器后端。裝配力調(diào)節(jié)彈簧總成時(shí),應(yīng)在力調(diào)節(jié)彈簧桿8上依次裝上力調(diào)節(jié)彈簧座7、力調(diào)節(jié)彈簧6、力調(diào)節(jié)彈簧壓板5,再擰入套著防塵罩3的大螺母4上的上拉桿接頭1。轉(zhuǎn)動(dòng)力調(diào)節(jié)彈簧桿8,直到消除零件之間的間隙之后,再裝入插銷(xiāo)2。將力調(diào)節(jié)彈簧總成裝入提升器殼體后端時(shí)可轉(zhuǎn)動(dòng)大螺母4,直到消除其在殼體內(nèi)的軸向間隙,再將插銷(xiāo)2放入大螺4上的孔內(nèi),以防止大螺母松動(dòng)而產(chǎn)生軸向間隙。2025/4/136465該液壓系統(tǒng)具有中立、位調(diào)節(jié)、力調(diào)節(jié)和液壓輸出等功能。(1)中立狀態(tài)如圖15-26,當(dāng)力調(diào)節(jié)手柄B和位調(diào)節(jié)手柄A都放在扇形板上的提升位置時(shí),主控制閥8處在中立位置,即液壓缸通道H被封閉,農(nóng)機(jī)具被懸吊在最高提升位置?;赜烷y背腔E經(jīng)主控制閥背腔F與油箱相通。液壓泵來(lái)油僅穿過(guò)回油閥前腔D,壓縮回油閥彈簧,使回油閥6開(kāi)放,油液經(jīng)回油孔C流回油箱。2.采用力、位調(diào)節(jié)法液壓系統(tǒng)的工作原理2025/4/136566
2025/4/136667隨著農(nóng)機(jī)具的下降,夾固在提升軸上的位調(diào)節(jié)凸輪2便與提升軸一起轉(zhuǎn)動(dòng),凸輪升程逐漸增大,推動(dòng)位調(diào)節(jié)杠桿3的回位端,繞偏心輪外圓順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),拉伸位調(diào)節(jié)杠桿彈簧5,如圖15-28,主控制閥8便由控制閥彈簧推回到中立位置。如此,農(nóng)機(jī)具便停止下降,而懸吊在某一高度位置。2025/4/136768
2025/4/13682025年4月13日
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