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文檔簡介
1、在機(jī)械傳動系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速是反映系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的最典型物理量。轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測量是各種動力機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障識別預(yù)報的主要信息源,是檢驗(yàn)各類動力機(jī)械功率輸出是否達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)的必備手段,也是設(shè)計(jì)的基本參數(shù)。微型聯(lián)合收割機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械在設(shè)計(jì)時需要了解各工作部件傳動軸工作過程中的功率分配情況,其功率則可以通過測量各動力軸的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)。我國微型聯(lián)合收割機(jī)的功耗、體積、重量、可靠性等性能指標(biāo)均比日本生產(chǎn)的微型聯(lián)合收割機(jī)差,究其重要原因是我國的
2、微型聯(lián)合收割機(jī)在設(shè)計(jì)制造時缺乏田間實(shí)際作業(yè)時各部件功率消耗的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),使得我國的設(shè)計(jì)人員只能采取保守、模仿設(shè)計(jì),導(dǎo)致微型聯(lián)合收割機(jī)在功耗、體積、重量、可靠性等方面與日本的差距較大。因此,掌握微型聯(lián)合收割機(jī)各工作部件傳動軸收獲作業(yè)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速、功率消耗等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),有利于研究收割機(jī)的功耗分配,降低功耗,減小體積和重量,對于提升我國微型聯(lián)合收割機(jī)的質(zhì)量有著極其重要的意義。
傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩測量方式在測量裝置上有大量的引線,由于田間工作條件
3、復(fù)雜,環(huán)境差,且在工作時振動大,不適合在田間實(shí)時測量;而專用的無線轉(zhuǎn)矩傳感器一般都為整體總成的設(shè)備,測量的時候需要將軸斷開來安裝,已經(jīng)做好的微型聯(lián)合收割機(jī)無安裝空間,且其成本極高,尺寸較大,也不適合微型聯(lián)合收割機(jī)收獲作業(yè)時測量。因此,有必要研發(fā)結(jié)構(gòu)較小、無需改動被測農(nóng)機(jī)結(jié)構(gòu)、安裝方便、成本較低的測量裝置,以實(shí)現(xiàn)對微型聯(lián)合收割機(jī)田間收獲作業(yè)狀況下轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速的實(shí)時測量??梢姡⑿吐?lián)合收割機(jī)工作部件傳動軸轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速實(shí)時測量裝置的設(shè)計(jì)與研究具有重要
4、的現(xiàn)實(shí)意義。
本課題設(shè)計(jì)的微型聯(lián)合收割機(jī)工作部件傳動軸轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速實(shí)時測量裝置,能夠?qū)y試數(shù)據(jù)記錄、存儲到U盤等存儲設(shè)備中,方便測試數(shù)據(jù)分析處理。在查閱分析大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了整體方案設(shè)計(jì),模塊化設(shè)計(jì),硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì);完成了系統(tǒng)的調(diào)試,數(shù)據(jù)測試試驗(yàn)分析。本設(shè)計(jì)采用應(yīng)變片作為轉(zhuǎn)矩測量傳感器,采用霍爾傳感器作為轉(zhuǎn)速測量裝置,通過數(shù)據(jù)處理器完成應(yīng)變片電阻變化的測量、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的測量、數(shù)據(jù)的無線傳
5、輸、數(shù)據(jù)存儲等。
測量裝置的數(shù)據(jù)處理器硬件系統(tǒng)選用16位PIC24FJ64GA004作為主控芯片、ADS8320作為A/D處理芯片、MRF89XAM9A作為數(shù)據(jù)的無線傳輸模塊,以及集成運(yùn)放INA333等其它高性能芯片,通過這些集成芯片搭建各類功能電路?;谲浖_發(fā)環(huán)境MPLAB編寫了數(shù)據(jù)處理器的主程序和子程序。硬件系統(tǒng)還采用了抗電磁干擾設(shè)計(jì)等措施,以保證其在復(fù)雜惡劣的環(huán)境中工作的穩(wěn)定性,在通訊網(wǎng)絡(luò)中傳遞數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
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