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計算機監控及輔助測試土槽試驗車


    本項目是運用自動控制、計算機監控及輔助測試等技術,研制的新型土槽試驗車(包括牽引車和測試車)。

    為了實驗新的耕作方法,研究設計相應的耕作機械部件及配套農具,探索新理論、新結構,確定合理的設計參數,從而提高耕作機械產品的性能和三化程度,是農機科研部門一項重要且必須的工作。除進行田間試驗外,還需進行室內的深入反復試驗研究。在國外利用土槽試驗是極其普遍的研究手段,其特點是:試驗可以不受季節與氣候的影響;縮短試驗周期;試驗重復性好;可以控制有關因素;有較強的對比性;試驗精度高,采集的數據準確可靠。

         
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    該土槽屬于封閉式室內大型土槽,土槽中的土壤為我省典型的黑壤土。采取土槽固定不動,試驗車(包括試驗裝置、測試系統和控制系統)采取在土槽上運動的方式。速度變化范圍大,克服加速力的動力和空間均較小。

    采用新的 PLC控制、組態屏上監控等技術,以及高精度編碼轉速傳感器、霍爾開關傳感器多點強制限位等測試手段,實現牽引車和測試車的自動控制,該系統先進、可靠,并能保證運行安全和土壤耕作部件模擬試驗研究的需要。能對獨立變量(如牽引速度、動力輸出軸轉速、耕深等)進行連續控制;對試驗數據(如牽引阻力、側向力、各杠桿的受力、土壤阻力、某部位的應力以及各種扭矩、旋轉功率、牽引功率等)進行采集和處理,以供分析。

    以計算機為基礎,采用虛擬儀器技術和高速數字攝像技術,設計集成智能化的動態信號測試分析系統和試驗監視記錄系統,可以和國際先進水平的耕作土槽實驗室媲美。測試系統包括所需的信號調理器、直流電壓放大器、抗混濾波器、 A/D轉換器、緩沖存儲器以及采樣控制和計算機通訊接口,配置相應的控制軟件及分析軟件,實現實時采集處理試驗數據,包括進行計算最大值、最小值、平均值、均方差、曲線擬合等時域分析,以及幅值譜計算、功率譜計算等頻域分析,并可供在線事后分析使用;自動顯示打印全部處理結果。同時,通過圖象設備,可調多角度聚焦觀測和記錄試驗情況。


主要參數

(一)封閉坑式土壤槽

      長×寬×深: 72×6×2.2m

(二)試驗車

      輪矩: 6m

      最大牽引力: 3000kgf

      速度范圍: 0—12km/h

      有效測區長度:在 8km/h速度下時測區長度不小于30米,8—14km/h時測區長度不小于20米。

(三)測試部件

      犁、耙、起壟培土、深松鏟、中耕鋤鏟、開溝器、壓實器、推土鏟平地鏟、驅動部件等土壤工作部件。

(四)虛擬儀器系統

      1. 數據采集

         8個被測模擬通道,8通道同時工作時,每通道采樣速率可達100kHz。

      2. 被測變量

         可單獨或同時測定室內耕作試驗車測定耕作部件的各種受力,如牽引阻力、側向力、各杠桿的受力、土壤阻力、某部位的應力以及各種扭矩、旋轉功率、牽引功率等。

      3. 數據處理

         可將任意兩通道的測量數據定義為X軸和 Y軸,邊采樣邊繪制成曲線,完成X-Y記錄儀的功能;可進行頻域、時域和輻值域的基本曲線分析;結果可顯示和打印。

                 
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