發(fā)布時間：2020-06-06 18:01

【摘要】：機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作為土壤耕作機械,與輪式拖拉機配套使用,耕作一遍即可完成秸稈埋覆、旋耕碎土、地表平整等多項作業(yè)目標(biāo),具有作業(yè)效率高、適用范圍廣、操作簡便等優(yōu)點；且能搶農(nóng)時、省勞力,在機械化秸稈還田領(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重要技術(shù)參數(shù),直接影響到整機的性能；設(shè)計合理配套的功耗檢測系統(tǒng)來實時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)化和耕整機動力合理配套、節(jié)能減耗提供重要的參考價值。 本文以三種高茬秸稈還田耕整機為研究對象,針對高茬秸稈還田耕整機實際功耗大小不清楚、螺旋刀輥作業(yè)時運動參數(shù)與功耗的關(guān)系不明確等問題,根據(jù)功耗檢測原理,采用NI公司的虛擬儀器開發(fā)平臺------LabVIEW,并結(jié)合數(shù)據(jù)采集卡、CKY-810動態(tài)扭矩傳感器和電感式接近開關(guān)等組成的硬件平臺,設(shè)計了功耗檢測系統(tǒng)；此系統(tǒng)通過簡單的操作便可以動態(tài)檢測高茬秸稈還田耕整機作業(yè)功耗,并實現(xiàn)扭矩、轉(zhuǎn)速和功耗波形圖及數(shù)值的顯示、保存。 利用ADAMS軟件對扭矩傳感器和萬向節(jié)傳動軸機構(gòu)進行動力學(xué)仿真,并結(jié)合實際情況,確定萬向節(jié)傳動軸空心方形套管處強度最弱；對其進行強度校核,計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最大值1472.5N-m；從理論方面證明了將扭矩傳感器安裝在萬向節(jié)傳動軸上進行螺旋刀輥扭矩測量的方案是合理可行的。 利用DF1405數(shù)字合成信號發(fā)生器和非接觸數(shù)字式轉(zhuǎn)速儀對功耗檢測系統(tǒng)進行標(biāo)定。標(biāo)定結(jié)果顯示,由功耗檢測系統(tǒng)檢測到的轉(zhuǎn)矩值與信號發(fā)生器輸出頻率對應(yīng)的真值間最大絕對誤差值為0.55N.m,最大相對誤差為0.0893%；由功耗檢測系統(tǒng)檢測到的轉(zhuǎn)速值與信號發(fā)生器輸出頻率對應(yīng)的真值間最大絕對誤差值為0.002rad/min,最大相對誤差為0.0016%。轉(zhuǎn)速儀測量的轉(zhuǎn)速值與功耗檢測系統(tǒng)檢測到轉(zhuǎn)速值最大絕對誤差值為0.261rad/min,最大相對誤差為0.0726%。因此,功耗檢測程序能夠準(zhǔn)確檢測扭矩、轉(zhuǎn)速信號,從而進行功耗的動態(tài)檢測。 分析了水旱兩用高茬秸稈還田耕整機的功率消耗組成與配置,并對其進行了空載試驗研究。試驗結(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,占拖拉機總動力功率的0.53%～1.78%。 以功率消耗和作業(yè)質(zhì)量為評價指標(biāo),選用水旱兩用高茬秸稈還田耕整進行田間性能試驗和功耗試驗研究。以耕深、刀輥轉(zhuǎn)速、機組前進速度為影響因素,進行了高茬秸稈還田耕整機田間功耗試驗,得出3個因素對耕整機功耗影響的顯著性依次為耕深(A)、前進速度(C)、刀輥旋轉(zhuǎn)速度(B)；耕整機較優(yōu)組合為A2B2C3,即耕深185mm、刀輥轉(zhuǎn)速335r/min、機組前進速度3.35km·h-1時,功耗均值為52.52kW,秸稈埋覆率達(dá)到96.2%。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：S222

【參考文獻】

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1 胡德福;;應(yīng)變式扭矩傳感器的設(shè)計技術(shù)[J];船舶工程;2011年04期

2 解源,趙英俊;非晶態(tài)合金材料磁敏特性及應(yīng)用的研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2000年04期

3 王遠(yuǎn)干;喻洪麟;何安國;巴軍;陳卓;;環(huán)空間陣列扭矩傳感器設(shè)計與原理分析[J];傳感器與微系統(tǒng);2011年06期

4 王登泉;楊明;;基于逆磁致伸縮效應(yīng)的超聲電機非接觸扭矩測量[J];傳感器與微系統(tǒng);2011年09期

5 高長銀,孫寶元,錢敏;基于壓電石英晶片扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的扭矩傳感器原理與研制[J];大連理工大學(xué)學(xué)報;2005年04期

6 孟武勝;朱劍波;黃鴻;趙晨光;;基于LabVIEW數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計[J];電子測量技術(shù);2008年11期

7 丁艷;彭卓敏;夏建林;;國內(nèi)典型秸稈還田技術(shù)及機具的比較與分析[J];中國農(nóng)機化;2010年03期

8 萬志遠(yuǎn);魯植雄;;基于LabVIEW同步控制技術(shù)的數(shù)據(jù)采集平臺設(shè)計[J];工業(yè)控制計算機;2007年04期

9 喻洪麟;陳薇;何安國;;基于環(huán)形陣列扭矩傳感器的高精度扭矩測量系統(tǒng)設(shè)計[J];傳感器與微系統(tǒng);2013年07期

10 陳鎖發(fā);;淺議接近開關(guān)的分類及應(yīng)用[J];裝備制造技術(shù);2012年11期

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1 吳永烽;基于環(huán)形球柵的扭矩測量原理與方法研究[D];重慶大學(xué);2012年

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本文編號：2700052