播种机开沟器力学性能测试装置的研究与设计

发布时间：2020-04-01 17:38

【摘要】：开沟器是播种机的关键部件之一,性能优劣影响播种机的工作质量。由于田间地表的起伏不平,以及现有免耕种植条件下地表大量秸秆残茬,对播种机开沟器工作性能提出了更高的要求。目前我国开沟器性能测试装置存在测量参数不全、精度较低、开沟深度不稳定,或应用虚拟仪器设计进行模拟试验,并无实际应用。针对现有问题,融合机、电、液一体化技术,设计了播种机开沟器力学性能测试装置。主要研究及成果如下： (1)探讨了开沟器受力测试方案和开沟深度控制方案。确定采用六分力法测试开沟器受力,设计了闭环控制系统实时调节开沟深度。 (2)液压系统设计。建立了负载分析数学模型,设计了液压执行元件—液压缸,满足最大负载的要求；设计了液压系统回路,并分析了液压回路的三种工作情况。 (3)数据采集及PLC控制系统设计。建立开沟器受力分析数学模型,确定拉压传感器量程；建立了开沟深度闭合方程,得到开沟深度关于两个位移传感器的测量值的方程,确定系统算法,实时测量开沟深度。 (4)进行了测试装置响应时间、开沟深度稳定性和六分力标定试验。测得响应时间为0.12S；开沟深度分别为3cm、5cm、7cm,前进速度5km/h条件下,开沟深度稳定性分别为90.66%、91.33%、91.82%；牵引阻力测量精度和最大相对误差为1.49%FS、3.7%,土壤垂直反力为2.1%FS、5.1%,修正后侧向力为0.98%FS、1.9%。 (5)在土壤含水率9.49%～12.9%、土壤坚实度79kPa～80.48kPa的条件下,进行了开沟深度、行走速度和开沟器类型条件下开沟器性能参数的测试。
【图文】：

沟深,实验台,悬挂杆,远程监控

郑海燕设计基于PXI的农机具测 HHHigillllllllllllllllllllim试系统[14〗，测试部分如图1-3所示的五杆测试装置，在上悬挂杆、下悬挂杆（左、右）和提升杆（左、右）■上分别安装拉压传感器和倾角，传感器，搖■删赶行于各个杆件_线，测量各杆在工作过程中空间角度的变化’拉压传感翻煃具工倾程巾}}B触下的受力。该系统基于Lab VIEW设计测试及数据采集软件，，包括辅子系统和远程监控子系统，车载子系统能够完成各传感器信号的采集、数字滤波和无线发送等功能，远程监控系 @ 1-3统完成信号的接收、波形显示和数据储存等功能

耕作机械,性能试验台

沟器工作过程中的牵引阻力。图1-5田间耕作机械性能试验台2012年，孙星、吴检敏等人设计了田间测试作业机具综合性能遥测系统[17](如图1-6),该系统利用无线通讯技术，当进行田间试验时，测试系统通过悬挂架与拖拉机进行挂接，被测农机具安装在测试系统后方，测试系统采用“PC+PAC”的上、下位机方式测试农机具工作性能，上位机采用四通组态开发，下位机采用VB2008开发数据采集处理程序。通过门架式六分力测力机构测量农机具作业时的前进方向、垂直方向和侧向受力；采用CYB-803S扭矩传感器测量动力输出轴转速和扭矩；采用雷达测速仪测量被测农机具地轮滑移率。该系统能够完成农机具?作业时的工作性能参数及拖拉机常规性能参数的采集和处理。图1-6田间测试作业机具综合性能遥测系统综合上述分析，可以看出近年来我国对开沟器性能测试装置做出了一些研究，研制出了几种不同结构类型的开沟器性能测试装置，但大都存在测量参数不全、精度较低、开沟深度不稳定或只是针对整机没有测量开沟器等问题。因此
【学位授予单位】：中国农业机械化科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S223.2

【参考文献】