秸秆粉碎机性能测试试验台设计

【摘要】：与全喂入式联合收获机配套使用的秸秆粉碎还田机性能优劣体现在对农作物秸秆的粉碎还田效果和自身功耗两方面。前者通过粉碎率的测定能够衡量,通常是在田间进行粉碎机试验后装取秸秆来测定。后者由于受刀片数量、刀轴结构、机体重量、秸秆阻力等因素影响而难以测定。在提倡低碳循环农业、推进发展节能农机的背景下,测定粉碎机的功耗对粉碎机的推广使用至关重要。粉碎机工作时的功率消耗可以反应在刀轴的转速和扭矩共同作用的结果上。不同结构的粉碎机在功率消耗相同的情况下,由于转速和转矩的差异,也会导致秸秆粉碎效果的好坏。所以通过转速和转矩的分析来优化刀具结构参数,从而提高粉碎机性能也显得十分必要。本课题针对该类型秸秆粉碎机性能分析的问题,设计了一套试验台,包括机械部分和测控系统。通过该试验台对秸秆进行粉碎试验,不仅测定粉碎机的秸秆粉碎率,而且完成刀轴转速和扭矩信号的实时采集和显示。具体研究内容和设计方法包括：1)从适用性和实用性两方面考虑,设计的试验台能装载目前被广泛使用的各种型号的粉碎机。试验台传动系具有保护传感设备和电机因突发过载而受损的功能。2)利用上位机与变频器的串口通信技术完成了电机的启动及调速,实现了基于软件的智能控制方法的运用。3)在LabVIEW图形化编程环境下完成了粉碎机测控软件的开发,能实现对电机的控制,信号的采集及显示,并结合MySQL数据库设计了数据存储及管理等功能,便于试验的信息回顾和对比分析。本实验台完成后,对多款秸秆粉碎机进行了测试,测试结果验证了试验台的可操作性和可靠性。并分别通过了安徽省农业机械鉴定站和安徽省电子产品监督检验所的认证。 【关键词】：秸秆粉碎还田机 试验台 测控系统 串口通信
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S224.29
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题来源10
• 1.2 课题研究的背景和意义10-12
• 1.2.1 课题研究的背景10-11
• 1.2.2 课题研究的意义11-12
• 1.3 课题的国内外发展现状12-14
• 1.3.1 国内外秸秆粉碎还田机的发展现状12-13
• 1.3.2 国内外秸秆粉碎还田机测试研究现状13-14
• 1.4 本试验台研究的内容14-16
• 第二章 试验台的总体结构设计16-23
• 2.1 试验台针对的粉碎机16-17
• 2.2 试验台总体结构图17
• 2.3 主要机械部分设计17-21
• 2.3.1 粉碎机安装台面17-19
• 2.3.2 过载保护轴19-20
• 2.3.3 秸秆输送装置20-21
• 2.4 减振和传动设备21-22
• 2.4.1 减振器21-22
• 2.4.2 电动机和减速器22
• 2.5 本章小结22-23
• 第三章 试验台测控系统设计23-37
• 3.1 试验台电机拖动的相关原理23-28
• 3.1.1 异步电机的启动说明23-24
• 3.1.2 异步电机的调速原理24-28
• 3.2 电机拖动控制系统28-32
• 3.2.1 变频器的频率给定方法28-29
• 3.2.2 串口通讯的硬件选用29-32
• 3.3 信号采集系统32-37
• 3.3.1 信号采集概述32-34
• 3.3.2 信号采集系统的结构设计34-35
• 3.3.3 采集系统硬件35-37
• 第四章 试验台测控软件及程序设计37-53
• 4.1 上位机软件介绍37-38
• 4.1.1 虚拟仪器和LabVIEW软件37-38
• 4.1.2 My SQL简介38
• 4.2 测控软件总体设计38-42
• 4.2.1 软件结构38-39
• 4.2.2 软件界面39-42
• 4.3 程序设计42-52
• 4.3.1 数据库链接程序42-43
• 4.3.2 登陆程序43-45
• 4.3.3 上位机与变频器通讯控制程序45-49
• 4.3.4 信号采集程序49-52
• 4.3.5 数据存储程序52
• 4.4 本章小结52-53
• 第五章 测试试验与数据分析53-60
• 5.1 测试试验53-56
• 5.1.1 测试对象53
• 5.1.2 试验步骤53-56
• 5.2 数据分析56-59
• 5.2.1 空载测试56-57
• 5.2.2 加载时扭矩-转速测试57-59
• 5.3 本章小结59-60
• 第六章 总结与展望60-61
• 6.1 总结60
• 6.2 展望60-61
• 参考文献61-64
• 致谢64-65
• 个人简介65-66
• 在学期间发表的论著及科研成果清单66-67
• 附件67-71
• 1. 检测报告67-70
• 2. 专利证书70-71
• 3. 论文录用通知71

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