拖拉机性能测试系统的研究

发布时间：2020-04-16 08:47

【摘要】：随着我国农业现代化的快速发展,农机化程度大幅度提高,拖拉机作为主要农业耕作和运输的动力机械设备,其整机性能的优劣直接影响到作物产量及农民经济收入的高低。由于拖拉机作业环境复杂多变,导致拖拉机的工作参数处于动态变化中,加大了对拖拉机性能实时监测的难度,应用传统测试技术无法及时准确的对参数进行测试和评价。本文采用虚拟仪器技术、机械设计、测试技术、数据采集处理等技术,搭建出便捷、测试效率高、可进行实时在线监测的拖拉机性能测试系统。为此,我们对其进行研究,具有一定的实际意义。论文研究了影响中小型拖拉机工作性能的主要参数,完成拖拉机性能测试系统的硬件配置和软件编程。主要研究结论如下：(1)分析了2.2kW～36.78kW中小型拖拉机牵引性能测试的发展现状,并对当前已有的拖拉机检测手段和所存在的问题进行讨论,提出一种新的基于虚拟仪器的拖拉机检测系统。(2)本文自行开发出一种简易实用的测试系统.硬件方面,系统利用拉力传感器、轮速传感器、扭矩传感器、数据采集卡和计算机实时监测拖拉机工作状态；软件方面,系统利用虚拟仪器LabVIEW软件的模块化实现采样、分析、显示、存储和报警等功能,实现在线观察、控制和离线进一步处理.经过田间试验验证,0～5m/s低速行驶下拉力和轮速采样精度理想,测试系统工作可靠、稳定。(3)通过对拖拉机牵引性能及参数的分析,设计一种适用于中小型拖拉机的圆环式拉力传感器：选用材料为30CrMnSiNi2A,量程为1吨,分辨率为5με,灵敏度为2.0。满足使用要求。(4)完成对拖拉机制动性能、动力输出性能进、耗油量、滑转率等参数的测量。实验表明：在φ=0.5的路面上,拖拉机的制动距离为3.537m～4m。在α=16°(i-25%)的坡道上,拖拉机的制动距离为8.61m。(5)对拖拉机综合检测系统进行了分析和测试。运用多种手段对信号进行分析处理,如加窗、频谱、滤波、拟合等,用本系统实地进行了调试。并对今后的虚拟仪器测试的前景进行了展望。
【图文】：

实际运行,机组,拖拉机油,油耗量

采用两个流量传感器完成拖拉机油耗的测量。在油箱内安装上油位传感器和下油位逡逑传感器，，通过测量流过油位传感器的液位时间来计算油巧量。逡逑根据ＧＢ／Ｔ２４６４３－２００９《拖拉机机组田间作业油耗量试验方法》的规定，拖拉机机逡逑组的耗油量施主机组单位作业的燃油消耗量。拖拉机油耗量有如下计算公式；逡逑台Ｔ＝也逦（４－２）逡逑Ｔ邋Ｗｒ逡逑式中，机组耗油量，磅？／７ｍ汽逡逑Ｇｆ－机组纯作业的小时耗油量，咕也逡逑Ｗｆ－机组纯作业的生产率，；ｚｗ２／Ａ。逡逑Ｗｙ邋＝邋ＯＡＢＶｔ逦（４－３）逡逑式中，公－作业幅宽，ｗ；逡逑Ｆ＾－机组的作业速度，献！／片。逡逑由于车辆从开始启动到加速过程中发动机的油耗量变化很大，这就要求传感器有很逡逑宽的量程特性才能够准确对油耗进行监测。逡逑

原理图,五轮仪,原理

挥出最大牵引效率。由于拖拉机工作时受到机械本身和田间地表环境影响，机械轮胎将逡逑不可避免的发生滑移。因为拖拉机工作性能的稳定性直接决定着作业质量，送就意味着逡逑拖拉机地轮对播种质量的影响至关重要。逡逑国内对移动机械滑移性能的研究尚处于研发起步阶段。目前，滑移率主流测试手段逡逑主要是通过测拖拉机行驶速度、驱动轮转速或实际行驶速度再经理论公式计算得出。测逡逑量行驶距离方法有多种，主流测试方法有五轮仪测量法、ＧＰＳ测量法和雷达测速法。其逡逑中五轮仪测量法应用最为广泛。但这些方法或多或少总是存在一些缺陷，函待改进。拖逡逑拉机在田间进行作业时，由于地貌复杂多变、±壤类型因地而异、±壤中稻轩覆盖量和逡逑含水率不等Ｗ及其他因素，因此造成拖拉机轮胎易滑移，即拖拉机四轮转过位移与轮胎逡逑实际前进位移存在偏差。五轮仪测量原理实际上就是在拖拉机加装第五轮，当拖拉机在逡逑前进过程中通过对第五轮牵引，导致第五轮与地面产生摩擦而滚动，简而言之，就是一逡逑种接触性传感测试方法。逡逑
【学位授予单位】：山西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S219

【参考文献】