履带车辆液压机械差速转向装置试验台设计

液压机械差速转向装置是一种液压传动与机械传动组合而成的新型传动机构,能够显著提高履带车辆的行驶机动性和工作效率。根据履带车辆液压机械差速转向装置试验要求,提出了其试验台设计方案,确定了试验台驱动装置及加载装置,设计了试验台数据采集与控制系统。以东方红1302R拖拉机液压机械无差速转向装置为被试对象,完成了液压机械差速转向装置转向特性试验,结果表明:所设计试验台自动化程度高、运转平稳,满足设计要求。     

离心式撒肥机性能试验台的设计

撒肥施肥技术具有效率高,施肥机械结构简单等特点,是目前常用的施肥方法。离心式撒肥机在撒肥机械中应用范围较广,但其设计未达到完全优化的程度,因此需要对离心式撒肥机的撒肥盘、排肥机构等核心部件进行优化,以提高撒肥均匀性、撒肥量可控性和排肥流畅性。本文依据离心式撒肥机工作原理和结构特点设计离心式撒肥机性能试验台,可更换不同的离心式撒肥盘和排肥机构做不同的试验。基于西门子MM440变频器设计控制系统和LabVIEW软件开发环境设计的数据检测系统,可对试验台工作参数进行实时调整,并实时检测离心式撒肥盘与排肥机构工作性能和机器振动参数。该试验台具有较高的通用性和自动化程度,为离心式撒肥机研究提供基础试验平台。     

基于以太网的农业环境无纸记录仪软硬件设计

【目的】针对智慧农业现场数据采集的要求及技术的发展,为实时记录和检测农业环境的各种环境参数,避免传统记录仪存在的传输速度低、容量小等缺点。【方法】课题组设计了一种基于以太网的农业环境远程数据无纸记录仪,利用STM32、铁电存储器FM25CL64、CH395等完成了系统的硬件设计,针对系统后续升级要求,完成了U盘升级程序设计,上位机可以通过以太网接口将控制命令及采集参数下发至记录仪,并控制各功能模块完成数据测量功能。【结果】记录仪可以实时在线记录现场数据,并可以通过以太网通信方式与上位机进行通信,与上位机进行双向信息传送,无纸记录仪与农业环境传感器等组成测量系统,可完成各个被测量数据的实时采集与记录。【结论】设计方案合理可行,能够满足农业环境远程无纸记录仪对大容量存储、可升级、实时传输数据的要求。     

农业温室大棚温湿度监控系统设计与应用

【目的】传统意义上的环境监控系统大都采用分散监控和维护的方式,不仅浪费物力、财力和人力,而且系统的可靠性相对较差,亟需解决这些问题。【方法】笔者提出了一种基于嵌入式技术的智能化农业温室大棚环境监控系统,该监控系统通过采用下位机和上位机两个独立的子系统,能够实现对农业温室大棚内部环境的多点网络式监控,应季节变化配置监控系统监测参数。【结果】温度调试模块、湿度采集模块运行良好,上位机界面显示正常,能够实现实时智能化的监督与控制。【结论】创新设计后的农业温室大棚温湿度监控系统不仅可以降低系统监控成本,给设备维护管理者提供便捷,提高其工作效率,还可以应用于其他任何需要环境监控的领域,有助于推进农业生产智能化进程。     

基于双CAN总线的农用环境参数测控仪的设计

提出了基于双CAN总线的农用模块化多CPU网络型环境参数测控仪的设计,将测控仪分为模糊运算通讯、环境参数测量、输出操作控制、环境参数输入显示4部分模块电路,各模块间通过内CAN总线实现数据交换,测控仪可与上位机间通过外CAN总线实现数据交换.测控仪实现多种参数测控及自校正,通用性强、接线简单、工作可靠、维护方便,易于构成大规模设施农业测控系统.     

基于LabVIEW的液压机械无级变速器试验台测控系统研究

试验台测控系统的性能优劣对整个试验台架的性能产生重要影响。论文基于液压机械无级变速器试验台架,阐述了试验台的基本原理与组成,分析了试验台测控系统的构成与工作原理,并借助于LabVIEW图形化编程软件对试验台测控系统软件进行开发研究,实现了变速器性能测试的多参数实时数据采集、分析、处理、显示、存储及控制等功能,为类似试验台测控系统的设计提供参考。     

连杆转向系统数字化设计技术研究

【目的】实现多轴线连杆转向机构的快速研发设计,降低设计成本,提高设计质量与效率。【方法】针对模块化轴线运输车的连杆转向系统设计繁杂等问题,以参数化设计以及自动化装配技术为理论支撑,分析多轴线运输车连杆转向系统传统设计流程;针对数字化设计主体功能,利用Python汇编语言编写平台整体框架,利用win32com第三方com接口模块库,与SolidWorks的API接口联通,实现利用主体程序对SolidWorks各部分函数功能进行调用。以设计的良好图形用户界面为交互接口,与SolidWorks接口程序合并搭建了一个连杆转向系统的数字化设计平台。【结果】实际应用后发现,通过这个数字化设计平台,可获取用户所需尺寸参数,还可以快速完成多轴线运输车连杆转向系统的参数化设计以及各连接板孔位的自动化装配。【结论】这种方法不仅可以避免人工设计上的疏漏,保证设计的准确性和稳定性,还可有效缩短设计周期,减少重复机械性的设计操作,大幅提高设计效率,增强国家大型高精尖设备的运输实力。     

苜蓿调制试验台测控系统设计与试验

为研究调制辊工作参数对苜蓿调制性能的影响,在已有苜蓿调制试验台的基础上,利用LabVIEW软件设计了一套试验台测控系统。该测控系统主要由电动机控制系统、数据采集系统、调制辊间隙调节系统和上位机系统4部分组成,实现了调制辊转速在350~1350 r/min之间的连续可调和调制辊间隙在2~4 mm之间的精确控制,数据采样速率最高可达1 kHz,并在测控系统显示界面上实时显示与保存试验台工作过程中固定辊与传动轴之间的扭矩和转速曲线、电动机功率曲线以及浮动辊轴承座与间隙调节液压缸之间的压力曲线。利用配备测控系统的试验台,以紫花苜蓿为试验对象,采用Box-Behnken试验设计方法进行了三因素三水平响应面试验,结果表明,该测控系统能够实现试验台精确控制与数据实时精准采集。分别建立了单位能耗、苜蓿压扁率和压扁损失率与试验因素的二次回归模型,得到了试验条件下调制工作参数的最优解分别为:调制辊转速775 r/min、调制辊间隙3.3 mm、调制辊单位工作长度喂入量2.77 kg/(m·s);同时,得到了苜蓿调制试验目标值的最优解分别为:单位能耗909.25 J/kg、苜蓿压扁率96.67%、压扁损失率1.67%。利用紫花苜蓿进行了验证试验,结果表明,在最优工作参数组合条件下,单位能耗、苜蓿压扁率、压扁损失率分别为931.42 J/kg、94.33%、1.65%,与模型优化值的相对误差均小于3%。该测控系统为苜蓿的调制试验提供了可靠的技术支撑,也为苜蓿调制机构的设计及工作参数的选择提供了数据参考和理论依据。     

汽车离合器综合性能试验台设计

设计了汽车离合器综合性能试验台的机械系统及测控系统。通过改变惯量盘及磁粉制动器制动力矩,可模拟不同车型离合器的实际使用工况,实现了单一设备对多种规格（Ф160～Ф330mm）离合器的检测。试验台采用工控机作为上位机,PLC作为下位机,以LabVIEW为软件开发平台设计了检测与控制系统。采用模糊PID控制算法,降低了干扰和参数变化对系统的影响,从而增强了控制系统的鲁棒性。经验证,试验台检测精度和检测准确率得到了很大提高,且检测效率提高了近10倍。     

耕作部件性能试验台测控系统—基于ZigBee和LabVIEW

为了解决耕作部件性能试验台测控系统布线复杂、电源线对传输信号干扰大的问题,在原有耕作部件性能试验台基础上设计了基于ZigBee和LabVIEW的测控系统。ZigBee无线网络以CC2530为核心,建立由协调节点和终端节点组成的星型网络结构,采集终端采集耕作部件动力学参数,控制终端控制耕作部件工作状态;基于LabVIEW开发环境设计试验台PC端测控软件,实现对耕作部件工作性能参数可视化显示、在线调整和存储的功能。对并列旋耕式开沟器耕作性能进行试验研究,试验结果表明:并列旋耕式开沟器工作扭矩与前进速度成正比,且随速度的增加工作扭矩速度增加趋势变缓。通过试验验证,该系统运行稳定,简化了试验台布线,提高了数据传输质量。     

胶棒滚筒采摘头试验台测控系统设计

为准确监测胶棒滚筒采棉机采摘过程的工作状态,揭示胶棒滚筒采摘头工作机理,研究了各因素对采摘头采摘性能的影响。在已有的胶棒滚筒采摘头试验台的基础上,研制出基于LabVIEW虚拟仪器的采摘头试验台测控系统。该系统由驱动控制系统、数据采集系统和上位机3部分组成,可实现滚筒转速、输送带速度和风机转速的连续可调及其参数设定,采摘过程中的滚筒转速、输送带速度、风机转速和各电机扭矩及功率的实时采集、显示与工作状态监测,并具有数据保存功能。试验表明:测控系统的测量转速差4%。该研究可为胶棒滚筒采摘头工作状态监测、工作机理研究和工作参数的优化提供理论依据与技术支持。     

基于CAN总线粮仓测控系统的研究与设计

根据目前粮仓测控系统的情况,提出了基于CAN总线粮仓测控系统的方法.上位机采用PCI总线工业控制计算机利用组态软件开发界面,下位机带CAN总线的单片机作为智能测控节点测控每个粮仓,利用单总线数字温度传感器芯片DS18B20温度测量.研究表明:该测控系统具有通用性优良、适宜于远距离通讯、线路少且维修方便、精度高且抗干扰能力强和价格低廉的特点,应用范围比较广泛,能够满足实时测控的要求.     

基于μCOsⅡ的远程机电测控系统研究

针对目前大多数机电、压力控制系统仍存在体积庞大、造价高、加热效率不理想、控制精度往往不能满足要求等缺点,本文尝试基于以太网控制系统的概念,实现一个机电远程分布式测控系统的设计。该系统由上位机和多个具有以太网接口的现场测控单元组成。现场测控单元的设计包含输入输出通道、以太网接口,并嵌入了实时操作系统μc/Os-Ⅱ和TCP/IP协议。测控单元首先采集机电和压力数据,通过以太网传送到作为上位机的工业控制计算机,而上位机依据上传的数据实现参数FUZZY-PID控制算法,然后将所获得的控制数据通过以太网下传给现场测控单元执行,从而实现了机电和压力的远程测控。     

车辆底盘球关节的设计研究

球关节广泛应用于车辆底盘转向,悬架系统,连接两个有较大相对转动、摆动的部件;典型的产品为转向拉杆球关节,连接杆球关节,控制臂球关节等.球关节一般属于安全件,或安装在关键的部位,其失效往往是由于隐性的,细节中的设计不当造成的;针对球关节的特征,分析、研究了其关键失效模式,为球关节的设计和应用提供了相关依据.     

减振器橡胶衬套疲劳试验系统开发

基于减振器橡胶衬套实车使用工况,提出能够模拟橡胶衬套真实使用工况的疲劳试验系统设计方案。通过试验系统机械系统设计、机械传动系统动力总成匹配和测控系统设计,完成试验系统的搭建。经过橡胶衬套试验验证表明,试验系统性能可靠、操作简便、人机交互友好,能满足不同规格橡胶衬套的疲劳试验要求。     

基于五点法的矩形渠道流量自动检测系统

在水文测验中，为了满足在复杂环境下的流速、流量检测的自动化，设计了明渠流量自动检测系统。该系统以五点法为基本检测原理，并将流速、流量的测量与一套完备的机械传动装置相结合。应用经典的MCS-51系列单片机来采集水位与流速的信号并按照既定的算法计算出矩形渠道的实时流量值，并控制着平面直角坐标机械传动装置的流速测杆在矩形断面范围内自动改变位置，以实现系统的自动化，并通过RS232或RS485总线与上位机进行通讯传输，实现在线监控。     

谷子半喂入脱粒装置试验台设计

设计的谷子半喂入脱粒装置试验台可实现谷子茎秆在立姿提升、水平输送过程中,对谷穗进行碾压、梳刷和抖动,达到籽粒与谷码的分离。试验台采用组合式结构设计,工作部件的结构和运动参数调整方便。测控系统中,以工控机和信号采集卡作为硬件控制系统的核心,采用测控软件系统对试验过程中工作部件的转速、转矩和功率等参数进行实时采集、显示、处理与分析,为谷子半喂入式联合收获机的关键部件设计提供了依据。     

水田灭茬搅浆整地机的使用与维修

水田灭茬搅浆整地机是针对水稻秸秆还田困难而设计生产的新型、适用机型,它能把高留茬的水稻秸秆有效地进行还田,起到了提高地力,增加土壤孔隙度,改善土壤通透性,促进水稻生长,维持农业可持续发展的目的。在作业前,应正确安装与调整,避免发生故障影响使用效果。机具在使用前,必须全面检查各部联接件是否联接牢固,齿轮箱内加注的齿轮油高度是否达到中间的放油孔高度,各润滑部位是否加注足够的润滑油,各转动部件转动是否灵活,有无卡滞现象。在与拖拉机挂接时,传动轴一端与拖拉机动力输出轴相连,另一端与整地机齿轮箱总成的花键轴相连,将拖拉机的动力传递给齿轮箱总成。安装传动轴时必须注意两点,一是应保证在工作时,方轴与方套管及万向节叉既不顶死又有足够的配合长度;二是万向节装配方向应正确,就是万向节两个叉应相对应,否则会产生碰撞,使整地机震动加大,并易引起机件损坏。当拖拉机连接后,应首先调整整地机的横向、纵向水平。调节拖拉机悬挂机架的左、右斜拉杆,使整地机左右水平,在拖拉机上左右横向摆动量在10—20mm范围,将整地机降到要求耕深时,观察万向传动轴是否接近水平,夹角应保持在±10°以内,否则应利用拖拉机上拉杆进行调整,否则易损坏机件。     

光纤通信技术在农机试验中的应用

介绍了以光纤通信为信息传输媒体的计算机测试系统，用于土槽实验室的农机性能试验。在试验台车上测试的水平力、垂直力、牵引阻力、扭矩、转速和台车行走速度等参数，通过光纤传送至控制室的上位机进行数据处理和存储，提高了农机试验的测试精度和可靠性。     

植保无人机喷雾性能试验台控制系统设计

植保无人机喷雾性能试验台可完成不同类型喷头性能、喷杆式喷雾机及植保无人机喷雾分布均匀性和喷量一致性检测。为了提高试验台的检测效果和自动化水平,通过对试验台的组成和工作原理进行分析,提出了一种基于Lab VIEW虚拟软件开发平台、以双单片机系统作为核心控制的理念,并利用上位机与单片机通讯的方法实现下位机控制,采用变频器技术和步进电机驱动技术达到电机调速的目的。