高茬秸稈旋耕翻埋功耗檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究.pdf

1、機(jī)械化秸稈還田有利于培肥地力、改良土壤，是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。高茬秸稈還田耕整機(jī)作為土壤耕作機(jī)械，與輪式拖拉機(jī)配套使用，耕作一遍即可完成秸稈埋覆、旋耕碎土、地表平整等多項(xiàng)作業(yè)目標(biāo)，具有作業(yè)效率高、適用范圍廣、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn);且能搶農(nóng)時(shí)、省勞力，在機(jī)械化秸稈還田領(lǐng)域顯示了很大的優(yōu)越性。高茬秸稈還田耕整機(jī)以螺旋刀輥為核心工作部件，功率消耗是考量其綜合性能的一個(gè)重要技術(shù)參數(shù)，直接影響到整機(jī)的性能;設(shè)計(jì)合理配套的功耗檢測(cè)

2、系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)獲取螺旋刀輥田間作業(yè)功耗，將為刀輥結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化和耕整機(jī)動(dòng)力合理配套、節(jié)能減耗提供重要的參考價(jià)值。
　　本文以三種高茬秸稈還田耕整機(jī)為研究對(duì)象，針對(duì)高茬秸稈還田耕整機(jī)實(shí)際功耗大小不清楚、螺旋刀輥?zhàn)鳂I(yè)時(shí)運(yùn)動(dòng)參數(shù)與功耗的關(guān)系不明確等問(wèn)題，根據(jù)功耗檢測(cè)原理，采用NI公司的虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)——LabVIEW，并結(jié)合數(shù)據(jù)采集卡、CKY-810動(dòng)態(tài)扭矩傳感器和電感式接近開關(guān)等組成的硬件平臺(tái)，設(shè)計(jì)了功耗檢測(cè)系統(tǒng);此系統(tǒng)通過(guò)簡(jiǎn)單的操作便可

3、以動(dòng)態(tài)檢測(cè)高茬秸稈還田耕整機(jī)作業(yè)功耗，并實(shí)現(xiàn)扭矩、轉(zhuǎn)速和功耗波形圖及數(shù)值的顯示、保存。
　　利用ADAMS軟件對(duì)扭矩傳感器和萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，并結(jié)合實(shí)際情況，確定萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸空心方形套管處強(qiáng)度最弱;對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核，計(jì)算得出其許用扭力偶矩[M]為2060.44N·m大于空心方形套管扭矩波動(dòng)最大值1472.5N·m;從理論方面證明了將扭矩傳感器安裝在萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸上進(jìn)行螺旋刀輥扭矩測(cè)量的方案是合理可行的。
　　利用

4、DF1405數(shù)字合成信號(hào)發(fā)生器和非接觸數(shù)字式轉(zhuǎn)速儀對(duì)功耗檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定結(jié)果顯示，由功耗檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到的轉(zhuǎn)矩值與信號(hào)發(fā)生器輸出頻率對(duì)應(yīng)的真值間最大絕對(duì)誤差值為0.55N·m，最大相對(duì)誤差為0.0893％;由功耗檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速值與信號(hào)發(fā)生器輸出頻率對(duì)應(yīng)的真值間最大絕對(duì)誤差值為0.002rad/min，最大相對(duì)誤差為0.0016％。轉(zhuǎn)速儀測(cè)量的轉(zhuǎn)速值與功耗檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到轉(zhuǎn)速值最大絕對(duì)誤差值為0.261rad/min，最大相對(duì)誤差

5、為0.0726％。因此，功耗檢測(cè)程序能夠準(zhǔn)確檢測(cè)扭矩、轉(zhuǎn)速信號(hào)，從而進(jìn)行功耗的動(dòng)態(tài)檢測(cè)。
　　分析了水旱兩用高茬秸稈還田耕整機(jī)的功率消耗組成與配置，并對(duì)其進(jìn)行了空載試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果得出，水旱兩用螺旋刀輥空載扭矩范圍為19.528N·m～24.965N·m，其空載功率范圍為0.374kW～1.243kW，占拖拉機(jī)總動(dòng)力功率的0.53％～1.78％。
　　以功率消耗和作業(yè)質(zhì)量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，選用水旱兩用高茬秸稈還田耕整進(jìn)行田間性能