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农机驾驶室数字化、智能化应用的进展
驾驶室是拖拉机、收获机等农机的重要部件之一，先进的驾驶室不仅要满足驾驶需求，而且应具备整车控制中心的功能。国外发达国家对驾驶室的振动、噪声、废气排放和防翻滚与落物制定了严格的标准，我国的驾驶室则更侧重经济性，配置和装配简单实用，对安全、舒适、使用寿命要求相对较低。
0 前言
我国农机行业在国家惠农支农政策的支持下，经历了“黄金十年”，已经跃居世界第一农机制造大国。驾驶室是拖拉机、收获机等农机的重要部件之一，先进的驾驶室不仅要满足驾驶需求，而且应具备整车控制中心的功能。国外发达国家对驾驶室的振动、噪声、废气排放和防翻滚与落物制定了严格的标准，我国的驾驶室则更侧重经济性，配置和装配简单实用，对安全、舒适、使用寿命要求相对较低。
1 农机驾驶室概况
近几年随着大马力拖拉机驾驶室的汽车化发展，农机驾驶室从最初遮风挡雨的简易功能发展到舒适、安全并符合人体工程学的要求，其技术发展的方向主要集中在安全性、密封性、驾乘舒适性、操控人机工程以及人性化设计几个方面；欧美普遍应用了四柱驾驶室、大空间设计、FOPS/ROPS结构、豪华座椅、全键盘按钮、液晶显示屏等设计思想，实现了安全、舒适的驾乘环境。
1.1分类
农机驾驶室通常分为骨架、钣金两种结构；我国拖拉机驾驶室多是骨架结构，收获机驾驶室有一些是钣金结构；国外农机驾驶室通常交货状态是带内饰和控制系统；国内驾驶室专业生产企业通常仅提供驾驶室涂装好的壳体，一般不含内饰及控制系统。
1.2 作用
农机驾驶室要保证安全、舒适、外形美观、结构合理、操作方便，符合人机工程学原理。欧美先进驾驶室达到以下水平：
安全性：安全驾驶室结构要求当拖拉机发生翻车等意外事故时，能够抵抗撞击和压力载荷，保证驾驶员的容身空间不受侵犯，同时应允许结构有一定的屈服变形，以吸收外部的撞击能量，这就是其安全强度准则。国际、国内都制定了一些轮式拖拉机驾驶室安全强度的试验标准和验收条件（图1）：落物保护结构(Falling object protective Structures，简称为FOPS)/翻车保护结构（Roll-over protective structure，简称ROPS ）。
图1.驾驶室顶部静压试验
操控性：采用动力换挡、无级变速、GPS导航、人机工程等技术；在操作部件布置中广泛采用悬吊式踏板，侧置式变速操纵，液压减震悬浮可调式驾驶室（图2），组合仪表（图2），驾驶室方向盘的高度与倾角可调（图2），扶手集成了发动机、传动系、液压系统的控制；使得操作更加舒适、轻便，极大地减轻了驾驶员的操纵疲劳强度。
图2.侧置式变速操纵、液压减震悬浮可调式驾驶室、组合仪表、驾驶室方向盘可调
舒适性：驾驶室视野开阔（图3）；采用高靠背可调减振座椅（图3）、隔音降噪（72dB）、驾驶室安装高性能空调系统（图3）、悬浮系统等给驾驶员准备了良好的操作环境。
图3.空凋、视野开阔、座椅可调
外观造型：采用圆弧形、流线型的现代驾驶室，具备防腐、美观及进行空气动力学模拟等（图4）。
图4.外观造型
1.3 驾驶室的产品标准
我国驾驶室设计制造相关标准见表1。
表1.驾驶室产品相关标准
2 农机驾驶室数字化、智能化技术的应用
2.1 国外先进农机驾驶室的数字化、智能化应用
2.1.1 产品设计
应用三维设计及FEM有限元分析、人机工程等软件进行驾驶室的设计及优化（图5），对结构的静态、动态、安全性、疲劳寿命等进行仿真优化，仿真分析内容及软件见表1。
根据人体工程学设计了座椅、操纵台、环保型的低噪声发动机，赏心悦目的流线型驾驶室。大中型拖拉机机驾驶室普遍采用翻车保护机构（ROPS）和落物撞击保护机构（FOPS），室内安装空调装置；采用防尘、减振和隔音材料；按人机工程学设计的司机座椅可全方位调节，有的已达轿车座椅的舒适程度，司机台上安装AM／FM立体声盒式磁带收录机，为司机安全作业提供音频和视频信号。人机工程学的研究与应用已进一步改进和简化了司机的操作，如360’的视野和反方向驾驶，还有其它司机辅助操作系统等。
图5.CAX与人机工程
表2.典型的驾驶室CAE仿真项目和软件
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