深松铲工作性能实时测试系统的研究
深松一般是指超过正常耕作深度的松土作业，其能够有效打破犁底层，提高土壤蓄水能力，广泛应用于农业增产技术中。深松铲是农户进行深松作业时使用的主要工作部件，其性能的好坏直接影响到深松作业的效果、深松能耗等指标。因此对深松铲工作性能进行检测能够对理论推导进行验证，为新型深松铲的设计提供依据，对提高深松机具的工作效率有非常重要的意义。针对目前深松铲性能测试缺乏专用的实时测试系统，尤其缺少综合的分析软件对试验数据进行加工处理，整体自动化和智能化程度较低等问题，本文主要利用虚拟仪器技术和多传感器技术，设计了一套深松铲工作性能实时测试系统，主要完成工作如下: (1)进行了深松铲工作性能测试系统总体方案设计。通过分析深松铲的作业过程，对深松铲的受力情况进行简析，以耕作阻力、耕作深度、油耗量、耕作速度和土壤坚实度作为评价指标，确定了各指标的测量方法，确定了基于WIH的无线深松铲耕作阻力测试方案，及基于数据采集卡的耕作深度与油耗量虚拟仪器测试结构。 (2)完成了深松铲工作性能测试系统的开发。根据评价指标检测方法的要求及传感器选型原则，对系统所用传感器、数据采集硬件和转换电路进行选型和设计;以LabWindows/CVI为开发平台，完成了系统实时测试软件设计，实现了系统标定、数据采集、数据处理、实时显示、生成数据报表和历史数据回调等功能。 (3)进行了系统标定试验和大田试验。完成系统的软硬件调试后，利用本测试系统进行了实验室标定试验，并利用自制的壁式深松铲进行了大田试验，试验结果表明系统实现了深松铲作业信息的实时采集和处理，工作稳定可靠。 (4)建立了深松铲耕作阻力数学预测模型。利用二元线性回归分析法，以耕深和速度为主要影响因子，建立了壁式深松铲的耕作阻力预测模型，分析了两种变量对深松铲耕作阻力影响的显著性。结果表明:耕作深度对耕作阻力的影响较大，在试验范围内预测耕作阻力的误差不超过0.88kN。
深松铲;工作性能;实时测试系统;电路设计;软件开发
河北农业大学
硕士
农业机械化工程
霍晓静
2017
中文
S222;TP274
68
2018-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）