旋转式圆形土槽试验台设计与试验研究

发布时间：2020-07-18 18:27

【摘要】：农业机械田间试验是新型农机具研发过程中非常重要的环节。多年来，种植机械的性能试验多是在田间进行，但是田间试验受到整机研制、气候和整地等诸多条件的限制，准备试验时间长、试验不方便。相比较田间试验，土槽模拟田间试验不受季节、气候和是否已经研制出整机（可只对核心工作部件进行测试）等限制，并且可以精准控制试验变量和性能参数，以大大缩短研发周期，常用于移栽、播种和耕作机械等的试验。 传统直线式土槽不能进行连续测试（因为土槽的长度有限，如果要连续测试，必须拉回起始点重新试验）、占地面积过大、参数测试麻烦（测试仪器必须和被测对象一起走，特别是当要被测参数是轨迹姿态时），因此不能很好满足大部分农业机械试验要求。本文针对这问题研制新型的旋转式圆形土槽实验台，包括机械系统和控制系统，主要研究内容如下： 1）分析了国内外农业机械试验土槽的发展现状及需求，提出了旋转式圆形土槽试验台总体设计思路，并进行方案设计和分析，选定了轮胎摩擦驱动的方案。 2）对轮胎摩擦驱动的旋转式圆形土槽试验台的机械系统进行结构设计，完成土槽实验台三维模型；并分析计算其对圆形土槽加工不圆度的补偿能力，其最大补偿能力为14mm。 3）对轮胎摩擦驱动的旋转式圆形土槽试验台的控制部分进行设计。建立了PLC为主控、伺服电机为执行机构以及测速装置的闭环控制系统，使得该土槽运行速度平稳。 4）研制了轮胎摩擦驱动的旋转式圆形土槽试验台。通过试验得出该试验台能够补偿土槽的不圆度，可以在0~3.8r/min转速范围内平稳运转，最大速度波动标准差为0.038，从启动到进入平稳运行所需最长时间为9.8秒；并配合栽植机构进行移栽试验，株距变异系数为4.46%，速度均匀性能够很好满足种植机械的农艺要求。
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S220

【参考文献】

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本文编号：2761266