我国人民主要以大米为主食,水稻种植在全国粮食生产中有着至关重要的地位,筑埂可以实现水田漫灌,为水稻生长提供大量水分。与人工筑埂相比,机械筑埂可以降低劳动强度,提高工作效率,但国内筑埂机械发展仍不成熟。例如无法对地头拐角处田埂进行修筑,东北农业大学研制的水田双向修筑埂机虽有效地解决了该问题,但其筑埂部件在180°转向过程中具有操作繁琐、劳动强度大和效率低的特点。为进一步提高水田双向修筑埂机工作模式切换的效率,减轻作业劳动强度,提高转向过程稳定性,设计一种可遥控转向的180°的自动转向系统,通过理论分析确定关键结构参数、电动缸伸缩速度以及控制系统硬件的选型。结合田间相关试验验证其灵敏度、功能性和实用性。主要研究内容如下:(1)180°自动转向系统的设计与分析为实现水田双向修筑埂机180°转向过程的自动化,设计并阐述180°自动转向系统的总体结构及工作原理,对转向系统的转向过程进行了运动学分析,得出电动缸伸长速度与转向时间的关系式;通过力学分析得到转向驱动电机理论输出扭矩,并对电动缸及其配件进行选型;求出电动缸伸长速度随转向时间变化曲线,为控制程序编写提供理论支撑。(2)自动锁紧机构的设计与分析结合180°自动转向系统工作原理,根据棘爪棘轮原理对锁紧部件进行结构设计,使其具有自动锁紧与遥控解锁功能,并阐述其工作原理。通过理论分析确定卡扣销及锁销直径等主要结构参数,使其具有足够强度,保证筑埂机能够正常进行前行与倒行两种作业模式;通过理论分析对自动锁紧机构的解锁驱动电机进行选型,使其满足解锁动力要求。(3)控制系统的设计将控制系统分为硬件与软件两部分,分别确定设计方案,使控制系统具有可遥控筑埂部件进行自动转向与解锁功能和信息反馈功能,并对控制系统各元件进行选型。阐述电动缸调速原理,提取电动缸伸长速度随时间变化曲线数据,结合控制系统硬件设计方案,制定控制系统软件设计方案,并编写相应的控制软件程序,有效实现远程遥控自动转向、解锁及接收反馈信息功能。(4)田间自动转向试验与筑埂性能试验为检测180°自动转向系统性能与控制系统稳定性,进行自动转向试验,结果表明转向过程平稳,解锁与自动锁紧过程流畅,控制系统反应灵敏,数据传输准确。分别进行前行与倒行两种作业模式,作业速度为1.6km/h和2.3km/h的3次筑埂作业,试验结果表明:前行作业与倒行作业对田埂各测量指标无明显影响,田埂高度、埂顶宽度、田埂坚实度和取土后沟槽深度均满足农艺要求。作业速度越快,田埂同一位置的坚实度越低,埂顶坚实度平均值均不低于1029k Pa,埂底两侧坚实度平均值均不低于1688k Pa。