小型收割机的动力性能测试机械研究与应用-1997年2期.pdf

4 2一 试验与分析 机械研究与应用 1 9 9 7 No 2 2 一 小型收割机的动力性能测试 高 甘肃农业大学机电I程 最 兰州 7 3 0 0 3 0 z 摘要应用电测法对小型收割机动力性能的测定试验 其结果表明 割幅 0 6 米 收割效率 0 0 6 4 0 2 8公顷 时的 收割机 驱动轴消耗功率 0 3 9 0 8 2千瓦 往复式切割器消耗功率 0 1 6 0 2 9千瓦 每米割幅平均消耗功率 0 2 7 o 4 8 千瓦 链齿式传送机构功率消耗与切割器功耗比为 I 4 l 1 8 7 空载时切割器功耗为 0 0 7 0 1 0千瓦 高速档位时功耗 增大 该研究对收割机的改型设计 生产和推广中型动力机的合理选配 节能等具有实际参考价值和经济意义 关 曩 词 旦 电 随着我国农村经济政策的转变 富裕起来的投 民对农 机具的需求逐年增加 与世界平均水平相比 我国的耕地面 积和农民户均耕地面积均较少 困而研制适合我国国情 替 代 人工作 业且 质优 价廉 的小型收 获机 械 逐 步分 区地 实现 收获作 业机械化就显得尤 为迫 切 为此 作者研 制了一种配 接小型手扶拖拉机的 收割机 本文将讨 论该机 的动力性能 测试试验 1 试验目的和测试方法 1 1 试验 目的 田间作业的农业机械大多是由拖拉机所驱动 考虐到 作物 土壤环境等负荷变动因紊 常依经验公式 类 比法等 选择动力 机 若选 配功率过大 虽能保 证农 机运行 但是设 备 投资加太 功率 利用率低 反之 如 拖拉机功率过小 就 不 能保证作业机械的正常运行和机械敷能的充分发挥 井使 其由于过载而过早地损坏 因此 在研制 小型收割机的过程 中 探讨其驱动动力的消耗和分配状况 为进一步改型完善 设计 批量生产推广应用及合理选配动力源提供科学依据 为实现收割机与拖拉机动力的最佳匹配具有实际意义 1 2 测试 方法 1 2 1 测试机理 由最收割机的机构原理圉可得手扶拖 拉机输 出给收割机的驱动功率P 往复式切割器的功率消 耗 P 和链齿式停送机构的功率消耗 P v之问的关系为 P P 1 当测得 收割机驱动轴 的扭应 变 e 同时也测 出该 轴转速 n时 有 驱动功率 P P 一 M 一 2 其 中 M 一 一 l 等 1 式中 E 一 一 试件材料的弹性模量 k E e ra P一 所测应变值 试 件材 料泊松 比 w 抗扭截面 系数 c m n 一一 轴的转速 mi n 同理 若同时测 出切割 器的驱动力 F及平均速度 V 则 往复式 切割器 消耗的功率 P c为 P 一 V Ps 4 1 2 2电测方法 1 本收割机依据设计原则选配小型手扶拖拉机为动 力源 收割机及拖 拉机的主要技术参数见表 1 2 电测仪 器设备 选 自日本 国际农业研 修 中一 C 农机部 测试室 测试前标 定各应变测量桥路 t 并 校验动态应变仪 田间试验选择在国际研修中心附属农场实验地进行 试验 地土壤 谷物状况 见表 2 囱 7 3 结论 绿上所述 通过一定的改避措旖 提高薯类淀粉制粉机 的淀粉提取率和分离率是可 行的 我国 目前的小型淀粉制 造业 还是相 当落后 的 还有待于 我们进 一步 改进 和提高 以 赶上和超过 国外发 达国家的水平 参考 文献 略 维普资讯 1 9 9 7 No 8 机械研究与应用 试验与分析 4 3 毒 l 收翻机南乎扶拖拉机的主要参数 名 称 剖幅 生 产 宰 铺 放 角 4 G一 5 0 6 0 c m 0 0 6 4 0 2 8 b l h 5 1 1 o 重 量 k 粤 3 箔式电阻应变片接圆周等距粘贴于转矩测试轴 该 轴螺钉紧同于收害 l 机驱动轴 应变片引线通过滑环弓 1 到电 桥接线盒 驱动扭矩 测试 系统框图 见图 1 4 涮力电阻应变片对称粘贴于切割器曲橱滑糟机椅 的联接伴上 其引线通过电缆弓 l 至电桥接线盒 测定和记 录 田1 驱动扭矩蔫试枉田 2 4 试结果与数据处理 2 1 测试结果 1 实验地空载实验时 分别置拖拉机于 I w档 旋转 油门手柄位置改变转速 测量记录转速 扭矩和切割力 不 同转速重复三珠 数据取其平均值 2 实验地作业试验时 电测车装载测试仪器 并甩电 缆 输 出收 割机测 试 信号 并 行运 行 不周转速 试验 重复 三 次 数据取其平均值 测定结果见表 s 2 2 数据处 理 对表 3中的赘料应用最小二乘 苦作线性回归 I 档收 割时 P c 一0 1 3 4 4 O 1 1 4 2 V 相 关系数 0 9 7 9 2 囊 3 收制帆动力消耗数擂衰 l 1 9 O l3 O 5 1 31 6 1 3 7 Z 挡1 3 9 5 1 62 7 Pn 0 1 5 4 1 1 4 6 3 9 V l 相关系数 y 一0 9 7 7 9 档收割时 P c 0 2 1 6 6 0 1 2 0 6 V 相关 系数 0 9 7 8 5 P 一0 3 8 9 9 1 1 6 6 9 V 相关系效 盘0 9 3 5 2 经 F检验 n 盘0 0 2 5 各直线回归效果均显著 表明存 在线性关系 3 结论与讨论 3 1 结论 1 收割机 空载时 拖拉机驱动功率 0 1 5 0 2 7千瓦 档功耗大 于 档 I 切割器 空载功 耗 l 档 为 0 o 7 0 1 0千 瓦 档时空载功耗也略有上升 2 收割作业时 驱 动轴 功耗 为 0 3 9 O 6 2千瓦 切軎 4 器功耗为0 1 6 O 2 9千瓦 拨禾和传送机构与切割器的功 耗 比为 1 4 l L 8 7 3 收割机驱动功率 占手扶拖拉机顿定功率的 8 4 4 4 8 j 其中切割器驱动功率占昕耗功率的 4 1 5 3 4 8 4 收割机驱动功耗与前进行走速度成正比关系I 切割 器功耗与其速度也成线性关系 3 2 讨论 1 本试验对收割机动力分配状况的研 究表 明 收割 机 行走功率储备 占手 扶拖拉机额定功率 的 9 1 6 5 4 2 兼顾 丁行走与收割 机驱动静共 同需求 其 动力储 备也 有助 于克服传送机构 的短时堵塞与过载 2 本实验结果表明 该机的单位剖 幅动力消耗为 9 2 7 0 4 8 P m 与 W K L o t h报道 的 0 2 9 0 5 1 P m 相 比很接近 同耐 随割速 提高 切割器 驱动力呈下降趋势 这 也与江崎春雄等人切断力与割速的结论一致 说明往复式 切 割器 所需驱动功 率可 用单位长 度 割幅 的功 耗的 经验 确 定 这为合理选配动力机提供了科学依据 3 本 实验结 果表 明 该收割机传送机构功耗大于切割 姑 钳 一 叭 c 6 c c c cju 一 一 虬 n 毖 鲍 孙 拍 一 靶 暑 m 乱m n仉n仉 一 饥 乱 一 船 弛 踞 站 聆 跖 卵一 娟 站 m 仉 仉 m 乱 n m 吼一 仉 m n 加 n u n 地 一 仉m n m o札m n 仉 一 他 伯 鼬 船一 帅 乱 吼 叽n L L 一 仉L L L 一 曲 札 曲 们一 如 m m n 叽 乱一 L L L L L 维普资讯 4 4 试验与分析 机械研究与应用 1 9 9 7 No 2 链条磨损性能的验证 直云垡一 吉林工业大学长春1 3 0 0 2 5 r 摘要通过对 0 8 A 4 A链条按标准规定试验条件进行磨损性能试验 试验结果与I S O TC 1 0 0 WG1 0提出的功率 曲线规定磨损寿命相比较 从而验证了国产链条基本满足国际标准规定的要求 同时 也发现尚存在不足之处 关 键 词坠 墨 墼 j 面 滚子链功率 曲线 要求链条 在规定功 率下 工作 其磨 损 寿命要 求达到 1 5万小时 在当前条件下 做 1 5万小时的 链条 磨损试验 事实上是不可能 的 即使平均 每天 以 1 0小 时计算 需要四年才能测出一个磨损寿命点 所以从现实角 度出发 按磨损 曲线正常阶段的斜率来推算寿命 的方法 是 可取的 对链条 的磨损性能我 们均选取 功率 曲线图中左俱 I 直线与右侧 曲线相交处 的工况 条件进 行验证 分析 在此工 况下实际测得的磨损曲线斜 率能够换算达到 1 5万小时磨 损寿命 来测估 国产链条 的膳损性能 美国资料 1 提出了滑磨功特性值的概念 精磨功特性 值与铰链 磨损量成正 比 精磨功持性大时 意昧着 此工况下 磨损剧烈 滑磨功特性值 A接下式计算 f 7 A一 E u 2 U F 1 争 l L P o t 1 式中 n转速 L P 链节数 u有鼓圆周力 UF链舱边张力 z Z 为主 从动轮齿数 分 折上式 中 n值 可成倍 增加 但 紧边 张力受链条疲 劳 强度约束 故 D 增大 动载 荷增加时 有效 圆周力 必须下 降 所 以 滑磨功特性值总是转建高时大 在相 同润 滑条件 下 按功率曲线工况计算时 转速高时 磨损情况严重 如转速 高时达到要求的磨损寿命 则转速低时就更窖易达到 因 此 仅验证高转速处的工况 就可以对总的情况作出评估 1 链条毫拯性能的验证试验 1 1 常速 磨损性 能验证试验 常速磨掼性能验证试验是以验证链条在规定转速下是 否能正常工作 达到规定使用寿命 1 5万小时 下面 0 8 A链条磨损性能验证试验 损 f 试 2 j 为例 试验设备及测试仪器 链条封闭力流试验台 链条涮长 仪 试验 规 范 传递 功率 7 7 KW 主动轮转 速 1 8 0 0转 分 速 比 1 3 整链节数 1 0 0 节 润滑方式 油浴 涮量链 节数 2 3 节 丧 l 0 8 1 磨损试验敷据表 O 韧蝽 5 跑台 由表 1 看 出 在 2 0 5 到 3 5 5问 的 1 5 0小时 窘损才基车 处于正 常阶段 由表 1列数据 求得 2 3 个链 节在 1 5 0小时的 伸长量 及每个链节的平均伸长量与相对伸长率均列于表 2 衰 2 0 8 A磨损 1 5 0 小时的磨损性能置据 按极限磨 损伸长率为 0 0 3 计 其正 常磨损阶段的伸长 率可达 到的磨 损寿命为 O 0 3 P 1 5 0小时 故测算磨损寿命为 3 2 8 4 8小时 有关 0 8 A 2 4 A链 条膳损验证结果汇 总见表 3 全部试 验条 件均按 标准规 定 器功耗 因而改型设计及 生产推广中应给于 足够的重视 与8 考虑 车研究得到了日本国际农业研修中心农机专家枝J i l 寿 4 男和樱井博文的指导 特此致谢 参考文献 1 中国农 业机械年 鉴编辑 委员会 编 1 9 9 2 l 9 9 3 1 9 9 4中 5 国农业 机械 年鉴 北 京 机械 工 业 出版社 1 9 9 2 1 9 9 3 l 99 4 6 2 江崎春雄 加 0负荷 特性 忙于5研究 I 雇棠楼 械卓音 志 3 2 3 1 9 7 0 2 0 3 2 1 0 北京农 业机械化学 院主编 农机 测试技术 北京 农业出 版杜 1 9 8 9 S a k u l a i Ha 1 An a p p l i c B t i o n o f s t r a i n g a g