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毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书机械设计制造及其自动化专业1102 班学生：桂美谱毕业设计（论文）题目： 高粱秸秆剪切实验装置设计毕业设计（论文）内容：1.设计说明书一份统一用 A4 纸，标准格式，正文不少于 20页（含中英文摘要);2. CAD 图纸一套（包括总装图、零件图）;毕业设计（论文）专题部分： 秸秆剪切实验装置设计起止时间： 2014 年 12 月 10 日至 2015 年 6 月 4 日指导教师： 2014 年 12 月 10 日毕业设计（论文）任务书机械设计制造及其自动化专业1102班学生：桂美谱毕业设计（论文）题目： 高粱秸秆剪切实验装置设计毕业设计（论文）内容：1.设计说明书一份统一用A4纸，标准格式，正文不少于20页（含中英文摘要);CAD图纸一套（包括总装图、零件图）;毕业设计（论文）专题部分： 秸秆剪切实验装置设计起止时间： 2014年12月10日至 2015年6月4日指导教师： 2014 年12月10日摘要摘要高粱在北方拥有非常好的经济效益和家庭效益而被十分重视，然而高粱种植普遍在农村，但高粱的秸秆在农村以直接焚烧或者就是烧锅煮饭炒菜了。虽然国内提倡努力发展农村沼气，让它发酵。但发酵时间过于漫长，而高粱的需求量很大在农村植种随即广泛，根本上用于沼气的高粱秸秆微乎其微；然而别的处理方式：如喂养家畜，取暖等，需求量也不大，对秸秆的处理也无济于事。倘若直接集中燃烧，那可能会直接引发出好多环境污染甚至可能会引发大型火灾，所以当前如何处理高粱秸秆使之还田覆盖技术能使原有保持的农业循环有利发展也能很好地解决好高粱秸秆的出处迫在眉睫。因此本文研究的高粱秸秆的切割性能参数和实验装置设计。国内研究秸秆的覆盖还田技术比较短。其中国内科研人员像张彦河对高粱秸秆进行了径向剪切和轴向剪切实验，吴子岳等人自行通过研究高粱秸秆在秸秆前后无支撑力的条件下切断速度和耗费功率的切碎实验等等。但我国的高粱秸秆切割实验台是根据实验要求而研究的。然而国外，特别是欧美发达国家是率先提出还田覆盖技术，所以有关还田机器研究较早,现在他们一次就能对高粱秸秆收获和秸秆粉碎，在这方面研究及应用，我们应积极学习国外技术并能够有创新。 此次设计的高粱秸秆剪切实验台对高粱秸秆剪切特性研究为主，切割方向有斜切、砍切、和滑切。了解到切割方式从而设计出实验台路线又考虑到场地和设备的有限，以摆切式实验台为例调试出实验台参数。随后就着手准备机械系统的结构设计。首先设计出摆杆并计算出速度并验算，随后设计机架和转动轴及轴承，最后设计出调整架及夹持装置。摆杆及调整架校核，运用 Pro/MECHANICA 并分析应力和校核结果。测量系统是对实验 台过程中的摆角、切割力和切割速度分为电测量和机械测量。切割力测量的设计首先了解它的测量原理并设计出传感器并计算出它。切割速度测量设计要了解光电编码器工作原理和光电编码器的选用。本文设计的高粱秸秆剪切实验装置能达到最初设计的要求及相关参数。切割速度能达到 7.6m/s，斜切角调整范围位，最大切割间隙为450150mm。由有限元件校核分析重要零件，能够使实验台的强度和稳定性达到实际工作要求。此次设计的测量系统主要以电测量为主，机械测量为辅，使测量精度大大提高，这样测量对数据的采集和后期分析计算十分方便，可以成为高粱秸秆剪切实验装置的设计并完成相关实验。关键词：关键词： 机械系统； 切割； 测量系统AbstractSorghum has a very good economic and family benefits in the north is very seriously, but widespread planting of sorghum in rural areas, but in rural sorghum straw directly burning or cooking is cooking a pot roast. Although the domestic efforts to promote the development of rural marsh gas, let it ferment. But the fermentation time is too long, and a great demand sorghum planting seed in the countryside immediately widespread biogas sorghum stalks minimal for fundamental; however, other treatments: such as feeding livestock, and heating demand is not large, Straw treatment did not help. If direct centralized combustion, that could directly lead to a lot of environmental pollution and may even lead to a large fire, so how to deal with the current sorghum field covered so as to further favorable development of agricultural recycling technology allows to keep the original can be well solved Sorghum provenance imminent. Therefore, this paper is cutting performance parameters and test equipment design sorghum straw.Domestic research straw mulching technology is relatively short. Which domestic researchers like Zhang Yan He sorghum straw radial and axial shear test shear, Wu Zi Yue themselves and others through research sorghum cutting speed and power consumption of chopped straw before and after the experiment at no supporting force conditions, etc. . However, Chinas sorghum cutting bench is based on the experimental requirements and research. But abroad, particularly in Europe and developed countries to field first proposed covering technology, now they will be able to once harvested sorghum stalks and straw crushed and applied research in this area, we should actively learn foreign technology and to have innovati Cut the stalks of sorghum bench design research sorghum shear properties of the main direction of miter cut, slash, and sliding cut. Cutting learned way to design a bench routes and taking into account the limited space and equipment to put Case-cut bench debug the bench parameters. Then we begin to prepare the mechanical system design. First designed pendulum and calculate the speed and checking, then design the rack and the rotating shaft and the bearing, the final design of the frame and adjust the clamping device. Check and adjust the pendulum frame, usingPro / MECHANICA and analyze stress and check the results. Measurement system is a bench during the swing angle, cutting force and cutting speed into electrical measurement and mechanical measurements. Cutting force measurement design to first understand its measuring principle and sensor design and calculate it. Cutting speed measurement designed to understand the working principle of optical encoders and optical encoder selection.Sorghum shear test apparatus designed in this paper can achieve the original design requirements and associated parameters. Cutting speed can reach 7.6m / s, the miter angle adjustment range position, the maximum cutting gap is 150mm. Checking by the finite element analysis of the important parts, enabling bench strength and stability to achieve actual work requirements. The design of the measuring system is mainly based electrical measurements,mechanical measurements, supplemented by the measurement accuracy is improved greatly, so that the measurement data acquisition and post analysis and calculation is very convenient, it can become a design sorghum shear test apparatus and complete the relevant Experimet.Keyword： Mechanical Systems; cutting; measuringsy目录 第一章绪论.1 1.1 问题的提出.1 1.2 国内外研究现状.2 1.2.1 国内研究现状 .2 1.2.2 国外研究现状 .3 第二章总体方案设计 .5 2.1 试验台设计要求.5 2.2 试验台设计路线.6 2.3 试验台技术参数.6 第三章机械系统设计及校核 .8 3.1 结构设计.8 3.1.1 摆杆设计及速度验算 .8 3.1.2 机架设计 .10 3.1.3 转动轴及轴承设计 .11 3.2 调整架及夹持装置设计.12 3.3 摆杆及调整架校核.13 3.3.1 使用 Pro/MECHANICA 的一般过程 .13 3.3.2 应力分析 .14 3.3.3 校核结果 .19 第四章测量系统设计 .20 4.1 切割力测量设计.20 4.1.1 切割力测量原理 .20 4.1.2 传感器的设计与计算 .21 4.2 切割速度测量设计.23 4.2.1 光电编码器工作原理 .23 4.2.2 光电编码器的选用 .25 第五章结论 .28 参考文献 .29 致谢 .30 摘要高粱在北方拥有非常好的经济效益和家庭效益而被十分重视，然而高粱种植普遍在农村，但高粱的秸秆在农村以直接焚烧或者就是烧锅煮饭炒菜了。虽然国内提倡努力发展农村沼气，让它发酵。但发酵时间过于漫长，而高粱的需求量很大在农村植种随即广泛，根本上用于沼气的高粱秸秆微乎其微；然而别的处理方式：如喂养家畜，取暖等，需求量也不大，对秸秆的处理也无济于事。倘若直接集中燃烧，那可能会直接引发出好多环境污染甚至可能会引发大型火灾，所以当前如何处理高粱秸秆使之还田覆盖技术能使原有保持的农业循环有利发展也能很好地解决好高粱秸秆的出处迫在眉睫。因此本文研究的高粱秸秆的切割性能参数和实验装置设计。国内研究秸秆的覆盖还田技术比较短。其中国内科研人员像张彦河对高粱秸秆进行了径向剪切和轴向剪切实验，吴子岳等人自行通过研究高粱秸秆在秸秆前后无支撑力的条件下切断速度和耗费功率的切碎实验等等。但我国的高粱秸秆切割实验台是根据实验要求而研究的。然而国外，特别是欧美发达国家是率先提出还田覆盖技术，所以有关还田机器研究较早,现在他们一次就能对高粱秸秆收获和秸秆粉碎，在这方面研究及应用，我们应积极学习国外技术并能够有创新。 此次设计的高粱秸秆剪切实验台对高粱秸秆剪切特性研究为主，切割方向有斜切、砍切、和滑切。了解到切割方式从而设计出实验台路线又考虑到场地和设备的有限，以摆切式实验台为例调试出实验台参数。随后就着手准备机械系统的结构设计。首先设计出摆杆并计算出速度并验算，随后设计机架和转动轴及轴承，最后设计出调整架及夹持装置。摆杆及调整架校核，运用Pro/MECHANICA并分析应力和校核结果。测量系统是对实验台过程中的摆角、切割力和切割速度分为电测量和机械测量。切割力测量的设计首先了解它的测量原理并设计出传感器并计算出它。切割速度测量设计要了解光电编码器工作原理和光电编码器的选用。本文设计的高粱秸秆剪切实验装置能达到最初设计的要求及相关参数。切割速度能达到7.6m/s，斜切角调整范围位，最大切割间隙为150mm。由有限元件校核分析重要零件，能够使实验台的强度和稳定性达到实际工作要求。此次设计的测量系统主要以电测量为主，机械测量为辅，使测量精度大大提高，这样测量对数据的采集和后期分析计算十分方便，可以成为高粱秸秆剪切实验装置的设计并完成相关实验。关键词： 机械系统； 切割； 测量系统AbstractSorghum has a very good economic and family benefits in the north is very seriously, but widespread planting of sorghum in rural areas, but in rural sorghum straw directly burning or cooking is cooking a pot roast. Although the domestic efforts to promote the development of rural marsh gas, let it ferment. But the fermentation time is too long, and a great demand sorghum planting seed in the countryside immediately widespread biogas sorghum stalks minimal for fundamental; however, other treatments: such as feeding livestock, and heating demand is not large, Straw treatment did not help. If direct centralized combustion, that could directly lead to a lot of environmental pollution and may even lead to a large fire, so how to deal with the current sorghum field covered so as to further favorable development of agricultural recycling technology allows to keep the original can be well solved Sorghum provenance imminent. Therefore, this paper is cutting performance parameters and test equipment design sorghum straw.Domestic research straw mulching technology is relatively short. Which domestic researchers like Zhang Yan He sorghum straw radial and axial shear test shear, Wu Zi Yue themselves and others through research sorghum cutting speed and power consumption of chopped straw before and after the experiment at no supporting force conditions, etc. . However, Chinas sorghum cutting bench is based on the experimental requirements and research. But abroad, particularly in Europe and developed countries to field first proposed covering technology, now they will be able to once harvested sorghum stalks and straw crushed and applied research in this area, we should actively learn foreign technology and to have innovati Cut the stalks of sorghum bench design research sorghum shear properties of the main direction of miter cut, slash, and sliding cut. Cutting learned way to design a bench routes and taking into account the limited space and equipment to put Case-cut bench debug the bench parameters. Then we begin to prepare the mechanical system design. First designed pendulum and calculate the speed and checking, then design the rack and the rotating shaft and the bearing, the final design of the frame and adjust the clamping device. Check and adjust the pendulum frame, usingPro / MECHANICA and analyze stress and check the results. Measurement system is a bench during the swing angle, cutting force and cutting speed into electrical measurement and mechanical measurements. Cutting force measurement design to first understand its measuring principle and sensor design and calculate it. Cutting speed measurement designed to understand the working principle of optical encoders and optical encoder selection.Sorghum shear test apparatus designed in this paper can achieve the original design requirements and associated parameters. Cutting speed can reach 7.6m / s, the miter angle adjustment range position, the maximum cutting gap is 150mm. Checking by the finite element analysis of the important parts, enabling bench strength and stability to achieve actual work requirements. The design of the measuring system is mainly based electrical measurements,mechanical measurements, supplemented by the measurement accuracy is improved greatly, so that the measurement data acquisition and post analysis and calculation is very convenient, it can become a design sorghum shear test apparatus and complete the relevant Experimet.Keyword： Mechanical Systems; cutting; measuringsy目录 TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc17139 第一章绪论 PAGEREF _Toc17139 1 HYPERLINK l _Toc6880 1.1 问题的提出 PAGEREF _Toc6880 1 HYPERLINK l _Toc4764 1.2 国内外研究现状 PAGEREF _Toc4764 2 HYPERLINK l _Toc22927 1.2.1 国内研究现状 PAGEREF _Toc22927 2 HYPERLINK l _Toc13364 1.2.2 国外研究现状 PAGEREF _Toc13364 3 HYPERLINK l _Toc10233 第二章总体方案设计 PAGEREF _Toc10233 5 HYPERLINK l _Toc19198 2.1 试验台设计要求 PAGEREF _Toc19198 5 HYPERLINK l _Toc2719 2.2 试验台设计路线 PAGEREF _Toc2719 6 HYPERLINK l _Toc9882 2.3 试验台技术参数 PAGEREF _Toc9882 6 HYPERLINK l _Toc830 第三章机械系统设计及校核 PAGEREF _Toc830 8 HYPERLINK l _Toc22535 3.1 结构设计 PAGEREF _Toc22535 8 HYPERLINK l _Toc25667 3.1.1 摆杆设计及速度验算 PAGEREF _Toc25667 8 HYPERLINK l _Toc32696 3.1.2 机架设计 PAGEREF _Toc32696 10 HYPERLINK l _Toc3339 3.1.3 转动轴及轴承设计 PAGEREF _Toc3339 11 HYPERLINK l _Toc9582 3.2 调整架及夹持装置设计 PAGEREF _Toc9582 12 HYPERLINK l _Toc15583 3.3 摆杆及调整架校核 PAGEREF _Toc15583 13 HYPERLINK l _Toc12206 3.3.1 使用Pro/MECHANICA的一般过程 PAGEREF _Toc12206 13 HYPERLINK l _Toc23306 3.3.2 应力分析 PAGEREF _Toc23306 14 HYPERLINK l _Toc9 3.3.3 校核结果 PAGEREF _Toc9 19 HYPERLINK l _Toc17542 第四章测量系统设计 PAGEREF _Toc17542 20 HYPERLINK l _Toc8853 4.1 切割力测量设计 PAGEREF _Toc8853 20 HYPERLINK l _Toc29701 4.1.1 切割力测量原理 PAGEREF _Toc29701 20 HYPERLINK l _Toc12875 4.1.2 传感器的设计与计算 PAGEREF _Toc12875 21 HYPERLINK l _Toc16236 4.2 切割速度测量设计 PAGEREF _Toc16236 23 HYPERLINK l _Toc24862 4.2.1 光电编码器工作原理 PAGEREF _Toc24862 23 HYPERLINK l _Toc32248 4.2.2 光电编码器的选用 PAGEREF _Toc32248 25 HYPERLINK l _Toc18955 第五章结论 PAGEREF _Toc18955 28 HYPERLINK l _Toc17566 参考文献 PAGEREF _Toc17566 29 HYPERLINK l _Toc9333 致谢 PAGEREF _Toc9333 30沈阳化工大学科亚学院 本科毕业论文 题 目: 高粱秸秆剪切实验装置设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 1102 学生姓名： 桂美谱 指导教师： 侯志敏 论文提交日期：2015 年 6 月 1 日论文答辩日期：2015 年 6 月 4 日 摘要摘要高粱在北方拥有非常好的经济效益和家庭效益而被十分重视，然而高粱种植普遍在农村，但高粱的秸秆在农村以直接焚烧或者就是烧锅煮饭炒菜了。虽然国内提倡努力发展农村沼气，让它发酵。但发酵时间过于漫长，而高粱的需求量很大在农村植种随即广泛，根本上用于沼气的高粱秸秆微乎其微；然而别的处理方式：如喂养家畜，取暖等，需求量也不大，对秸秆的处理也无济于事。倘若直接集中燃烧，那可能会直接引发出好多环境污染甚至可能会引发大型火灾，所以当前如何处理高粱秸秆使之还田覆盖技术能使原有保持的农业循环有利发展也能很好地解决好高粱秸秆的出处迫在眉睫。因此本文研究的高粱秸秆的切割性能参数和实验装置设计。国内研究秸秆的覆盖还田技术比较短。其中国内科研人员像张彦河对高粱秸秆进行了径向剪切和轴向剪切实验，吴子岳等人自行通过研究高粱秸秆在秸秆前后无支撑力的条件下切断速度和耗费功率的切碎实验等等。但我国的高粱秸秆切割实验台是根据实验要求而研究的。然而国外，特别是欧美发达国家是率先提出还田覆盖技术，所以有关还田机器研究较早,现在他们一次就能对高粱秸秆收获和秸秆粉碎，在这方面研究及应用，我们应积极学习国外技术并能够有创新。 此次设计的高粱秸秆剪切实验台对高粱秸秆剪切特性研究为主，切割方向有斜切、砍切、和滑切。了解到切割方式从而设计出实验台路线又考虑到场地和设备的有限，以摆切式实验台为例调试出实验台参数。随后就着手准备机械系统的结构设计。首先设计出摆杆并计算出速度并验算，随后设计机架和转动轴及轴承，最后设计出调整架及夹持装置。摆杆及调整架校核，运用 Pro/MECHANICA 并分析应力和校核结果。测量系统是对实验 台过程中的摆角、切割力和切割速度分为电测量和机械测量。切割力测量的设计首先了解它的测量原理并设计出传感器并计算出它。切割速度测量设计要了解光电编码器工作原理和光电编码器的选用。本文设计的高粱秸秆剪切实验装置能达到最初设计的要求及相关参数。切割速度能达到 7.6m/s，斜切角调整范围位，最大切割间隙为450150mm。由有限元件校核分析重要零件，能够使实验台的强度和稳定性达到实际工作要求。此次设计的测量系统主要以电测量为主，机械测量为辅，使测量精度大大提高，这样测量对数据的采集和后期分析计算十分方便，可以成为高粱秸秆剪切实验装置的设计并完成相关实验。关键词：关键词： 机械系统； 切割； 测量系统AbstractSorghum has a very good economic and family benefits in the north is very seriously, but widespread planting of sorghum in rural areas, but in rural sorghum straw directly burning or cooking is cooking a pot roast. Although the domestic efforts to promote the development of rural marsh gas, let it ferment. But the fermentation time is too long, and a great demand sorghum planting seed in the countryside immediately widespread biogas sorghum stalks minimal for fundamental; however, other treatments: such as feeding livestock, and heating demand is not large, Straw treatment did not help. If direct centralized combustion, that could directly lead to a lot of environmental pollution and may even lead to a large fire, so how to deal with the current sorghum field covered so as to further favorable development of agricultural recycling technology allows to keep the original can be well solved Sorghum provenance imminent. Therefore, this paper is cutting performance parameters and test equipment design sorghum straw.Domestic research straw mulching technology is relatively short. Which domestic researchers like Zhang Yan He sorghum straw radial and axial shear test shear, Wu Zi Yue themselves and others through research sorghum cutting speed and power consumption of chopped straw before and after the experiment at no supporting force conditions, etc. . However, Chinas sorghum cutting bench is based on the experimental requirements and research. But abroad, particularly in Europe and developed countries to field first proposed covering technology, now they will be able to once harvested sorghum stalks and straw crushed and applied research in this area, we should actively learn foreign technology and to have innovati Cut the stalks of sorghum bench design research sorghum shear properties of the main direction of miter cut, slash, and sliding cut. Cutting learned way to design a bench routes and taking into account the limited space and equipment to put Case-cut bench debug the bench parameters. Then we begin to prepare the mechanical system design. First designed pendulum and calculate the speed and checking, then design the rack and the rotating shaft and the bearing, the final design of the frame and adjust the clamping device. Check and adjust the pendulum frame, usingPro / MECHANICA and analyze stress and check the results. Measurement system is a bench during the swing angle, cutting force and cutting speed into electrical measurement and mechanical measurements. Cutting force measurement design to first understand its measuring principle and sensor design and calculate it. Cutting speed measurement designed to understand the working principle of optical encoders and optical encoder selection.Sorghum shear test apparatus designed in this paper can achieve the original design requirements and associated parameters. Cutting speed can reach 7.6m / s, the miter angle adjustment range position, the maximum cutting gap is 150mm. Checking by the finite element analysis of the important parts, enabling bench strength and stability to achieve actual work requirements. The design of the measuring system is mainly based electrical measurements,mechanical measurements, supplemented by the measurement accuracy is improved greatly, so that the measurement data acquisition and post analysis and calculation is very convenient, it can become a design sorghum shear test apparatus and complete the relevant Experimet.Keyword： Mechanical Systems; cutting; measuringsy目录 第一章绪论.1 1.1 问题的提出.1 1.2 国内外研究现状.2 1.2.1 国内研究现状 .2 1.2.2 国外研究现状 .3 第二章总体方案设计 .5 2.1 试验台设计要求.5 2.2 试验台设计路线.6 2.3 试验台技术参数.6 第三章机械系统设计及校核 .8 3.1 结构设计.8 3.1.1 摆杆设计及速度验算 .8 3.1.2 机架设计 .10 3.1.3 转动轴及轴承设计 .11 3.2 调整架及夹持装置设计.12 3.3 摆杆及调整架校核.13 3.3.1 使用 Pro/MECHANICA 的一般过程 .13 3.3.2 应力分析 .14 3.3.3 校核结果 .19 第四章测量系统设计 .20 4.1 切割力测量设计.20 4.1.1 切割力测量原理 .20 4.1.2 传感器的设计与计算 .21 4.2 切割速度测量设计.23 4.2.1 光电编码器工作原理 .23 4.2.2 光电编码器的选用 .25 第五章结论 .28 参考文献 .29 致谢 .30沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 绪论 0第一章绪论1.1 问题的提出问题的提出 高粱秸秆直接作为覆盖还田保护农作的主要技术之一，从而能产生很好的经济效益和促进环境保护，而备受关注。此项技术很好的解决了发展并保护性农作的目的，既能转变传承的农作耕作方式，又能对高粱秸秆的再次利用，降低农耕的成本和资源使用率，与此同时也能很好解决长久存在的疑难的社会问题。 高粱是我国北方的主食种植面很广，等到高粱成功收获后，处理高粱秸秆的方式一直让耕种者苦恼。虽然高粱秸秆晒干后重量很轻，它的体积依然很大，而且它几乎没有什么营养，现在生活不断提高，原先通过高粱秸秆焚烧供暖和用作家畜的食物的长期用途慢慢的被天然气、沼气可持续发展的能源取代和加工成型的饲料所代替。虽然沼气项目在农村发展建设并能够使高粱秸秆转化为可持续无污染能源，但是高粱在北方的种植过于广泛，使得秸秆的生成量很高再加上秸秆的产出时间集中，迫使处理高粱秸秆问题日益突出。然而许多无效率胡乱处理秸秆最后使得秸秆胡乱堆放直接燃烧等环境污染甚至会引发火灾。所以农作中提出可持续性高粱秸秆覆盖还田技术既能使传统农业良性发展又能解决好当下高粱秸秆的出处并能保护环境和避免不必要的安全隐患。 为了能够满足高粱秸秆处理使得秸秆切碎后的覆盖地表和长度，使之使用保护性耕作技术，所以使高粱收获装置和秸秆切碎还田装置增加了融为一体可能。然而在运用过程中高粱秸秆在受到各种秸秆自身和外界因素影响到其运动规律，所以对影响高粱秸秆在秸秆切碎装置中剪切因素的研究对于高粱秸秆切碎还田装置的研究、创新、生产具有重要引导作用。 切割秸秆是一种重要的操作过程，现场作业的联合收割机切割性能直接影响实际运行效率和粮食丰收的损失率。同时，秸秆切割性能的措施是现场高粱切削参数的重要依据。随着不断更新的作物品种，特别是大面积推广超高产高粱，秸秆粗往导致收获机械刀具增加了功耗，加速磨损。高粱秸杆切割测试台设计，本文主要用于切割实验高粱秸沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 绪论 1杆，实现不同的切割方式的测试要求，并通过传感器来实现采样和记录切削力，切削力可以得到峰值的时间过程和平均数据，也可以很容易地改变切刀切割位置和测试的切割速度，以便获得吸管切削参数提供可靠的测试装置数据，提供了基础刀具的设计和驱动机。1.2 国内外研究现状国内外研究现状1.2.1 国内研究现状国内研究现状高粱作物保护的研究时间相对较短,因此,高粱杆设备领域的研究工作研究和生产指导在 1970 年代末开始。大多数农业机械介绍模型是基于第一种的引入机和模仿,本地化创新在此基础上,逐步实现本地化。根据这一模型,国家外高粱和高粱秸秆机械收割机械技术基础上,中国开发了高粱,根粉推荐字段和高粱破碎棒作为一个整体也高粱杆领域研发工作意味着关注程度持续提高,国内高粱秸秆结构、力学能、高粱秸秆切设备在操作和原理。张炎河高粱秸秆轴向和径向剪切剪切试验品种的高粱、水分含量、外观接触大小和其他因素之间的力学性能进行了研究,以确定高粱秸秆径向和轴向剪切的影响主要特点的不同因素。高粱的含水率主要影响径向破坏性的高粱,高粱茎主要影响轴向连接和高粱破坏性的径向轴向破坏毁灭容易实现。凌马苏通过改良高粱秸秆揉切特测试床,用于高粱秸茎的能源消耗和其他参数测试。以下结论:削减之间移动分解装置固定刀空间碎片有重大影响摩擦和降低能源消耗削减部分稻草对能源消费的影响相比,更多的水分意义重大。德国和其他由吴子月高粱高粱杆、切碎的两端测试站没有支持条件切削速度和功率的测试。研究表明,虽然最重要的因素是高粱秸秆数量减少的影响量,减少样式(切削减或削减幻灯片)是确定切削速度的最重要的因素。按照高粱根莱恩场地设备设计要求和实际操作条件双根高粱切割速度单一因素测试以确定高粱秸秆的两端不支持的条件下,双根高粱茎和切断需要维护的边缘线 13.6 米/秒的速度。春天高粱碎秸含水率低，树荫可以适当降低速度,刀片线速程度一般为 4.5 米/秒；秋天,高粱碎秸含水率高、叶片所需的高速度,一般到 5.4 米/秒。国内秸秆切割所需的测试站是基于测试人员开发，可沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 绪论 2分为大小两种类型的大规模试验装置来模拟实际环境中主要的工作领域,它的体积通常是大型、复杂的结构,对于复杂的实验研究,如图所示。小型试验装置主要是削减和trolley-style 主要通过摆动切削仿真环境来确定实验的影响因素。开发成本较高的大规模测试床,NA 在小规模的研究中,现有 swing-c 试验装置调整切削角不能满足需求,和测量装置主要是机械测量精度和测量精度得到改善。 图 1 几种秸秆切割试验台 1.2.2 国外研究现状国外研究现状 因为发达国家如欧洲和美国的首先提出和保护性耕作的研究，因此返回相关机械的研究调查也开始比较早，高粱秸秆柜台场技术和相关设备已经达到国际研究先进水平的。美国所有国家公司在早期的 20 世纪 60 年代是想挂在联合收割机切碎装置的粉干高粱打破，然后成功地研制 60 型破碎机，机器上的拖拉机 95 千瓦设置;在早期的 20 世纪 80年代由收割机英国于直接粉碎高粱秸秆，携手并进深加工；日本还用高粱结合后铰直接破碎装置，可以一次完成高粱收获和秸秆粉碎。美国，加拿大等国家，由于原因，如耕种，土地，小麦和高大部分小米秸秆和土壤中的部分于青喂养。由于保护性耕作技术广泛的概念然后，在美国，稻草退换不限于，小麦，高粱，如茄子秸秆计数器字段集操作。国外切碎农作物，干在一定深度的功能该研究。 Dogherty 人如稻草手工切割根数，通过测试参数等因素对移动刀切割的分析该方法的影响，并指出的切茎高粱根数是影响的主要因素，以切断电源，通过切割同时双根大约 37 N 比单电耗多。国外科学家还斜肌和斜剪进行了研究，对能源消耗的影响调查，得出的结论是，无论我们多么增加截面积，斜角切削的切削倾斜，切削阻力和功耗比降低相切更多。如在相对高粱秸杆切割器轴沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 绪论 345角倾斜的切割，切削阻力可以减少到切线相应的功耗的 60 - 70的削减，切倾斜阻力时切削阻力可以降低到切线 40%。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 总体方案设计4第二章总体方案设计 秸秆切割试验台研究高粱秸秆的剪切性能为主，先后完成了切割速度，切割角高粱秸杆度，切割间隙和无底刃切割效果测试的功能，由于设计和测试台所需要的动态测试设备，完成了力量、速度、角度，做工作的测量。2.1 试验台设计要求试验台设计要求 高粱切割工艺和切割器，高粱物理和机械性能，绞吸和刀具在所有的速度的相对位置的属性有着密切的关系。用高粱的切割过程的物理和机械性能包括：切削切削阻力，耐弯曲性和耐断裂性，弹性模量和摩擦系数，用高粱样品，成熟度和很宽的湿度范围内变化的这些功能。切割方式主要是指刀具的方向进料，其中主要包括以下二个（1）砍切，也叫正切，刀刃切割面和切割方向均与秸秆轴线方向垂直，如（a）；（2）滑切刀刃切割面和切割方向均与秸秆轴线不垂直，二者之间有一角，该角为滑切角 ，如图（b）；斜切，刀刃切割面与秸秆轴线不垂直，二者之间有一夹角，但切割方向与秸秆轴线的水平投影相垂直，该角为斜切角 ，如图 （c）。 a 砍切 b 滑切 c 斜切 图 2 切割实现方式 秸秆削减现有的实验台主要是研究削减,削减主要的下滑大量的实验研究表明滑动削减的切割刀具切削时相同的材料相同的材料深度,减少滑量越大，即下摆裁成圆角的滑大的力量要求降低较小。以便它可以执行不同的动叶片和底部边缘切割冲击试验经验,以及切削角、切削速度的冲击试验。而在滑板上削减和斜十字测试。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 总体方案设计52.2 试验台设计路线试验台设计路线 分为机械系统的设计和测试床的设计，测试系统的设计以两个阶段，主要的机械系统设计要进行各部分的设计和检查；主要测试系统的测试值设计的基础上设计的，采用电阻应变计和光电编码器测量。 机械系统 测量系统 图 3 设计路线框图 2.3 试验台技术参数试验台技术参数考虑到试验场地试验设备的限制，以摆切式试验台为模型，对调整装置、夹持装置、测量装置进行重新设计，使其能满足试验要求，达到调整简单，夹持牢固，测量数据可靠的目的。通过查阅相关文献，并结合试验台工作实际，确定参数如表 剪切力电阻应变力计算机试验台 剪切速度光电编码器沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 总体方案设计6表 1 试验台技术参数 项 目 参 数 动刀切割速度 m/s5 . 5 切割间隙调整范围 0150 滑切角调整范围 045 斜切角调整范围 070 最大升角 90沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 机械系统设计及校核7第三章机械系统设计及校核3.1 结构设计结构设计 实验台机械部分由机架，摆杆，调整架，夹持装置，夹紧装置等五部分构成。其中起到调整作用的主要为机架和调整架，通过二者的配合可实现不同切割角度的变换。夹持装置和夹紧装置用来固定秸秆和调整架的位置，保证其在切割过程中的稳定性，从而达到试验的要求。 参数化功能定义实体零件及组装造型，三维上色，实体或线框造型，完整工程图的产生及不同视图展示。使用 Pro/ENGINEER 对试验台三维建模 1.刻度盘 2.摆 3.夹持装置 4.动刀片 5.机架 6 转动轴 7.定刀 8.调整 9 夹紧装置 10.光电编码器。 图 4 试验台总体 3.1.1 摆杆设计及速度验算摆杆设计及速度验算 装有动刀片的摆杆是此次实验台的主要工作部件之一。摆杆的上端与转动轴连接在一起，轴通过深沟球轴承与轴承座固定，刀架下端是可以拆卸的刀刃刀槽，可进行不同类型动刀的切割实验。工作时可以绕转动轴摆动的摆杆装有动刀片，旋转角度能在刀架上指示出来。固定动刀片用螺钉与刀架来，更换方便。根据高粱秸秆切断的相关特性，沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 机械系统设计及校核8确定最低端的刀杆载荷在摆动：当刀杆由最高点下摆切断秸秆时，有牛顿第二定律知，拥有一定的动能，向上摆动成一定角度，气切割功为： A=mgr（cos-cos） （3-1-1)式中 A切割功 m动刀刀架组质量 G重力加速度 R动刀刀架组重心回转半径 将摆杆提升任其下落空转时摆杆的上摆角 切割秸秆后的摆角，为验算方便，取秸秆切割力为： F= (3-1-2)S/-coscosmgr）（式中 F切割力 S为秸秆的直径，取 S 为 0.05 取刀架的密度取 7.8g/cm，刀的密度取 7.9g/cm，用 Pro/ENGINEER 键模可求得为3.2kg，r 为 0.6m 代入数据计算得载荷 F 为 375N，为保证试验台强度，去安全系数为去 1.2，计算得载荷为 450N。 为了保证试验装置切割秸秆时提供的速度满足秸秆切断的要求，在设计时需进行验算，保证切刀的速度大于等于高粱秸秆含水率较高时的切断临界速度。动刀片开始切割秸秆时的速度与摆杆提升角有直接关系，根据守恒定律可得 Mgr（1-cos）= (3-1-3)k/2/1ERVIS）（花简得 (3-1-4)kcos-1mgr/2EIRVS）（式中 I动刀刀架组转动惯量 摆杆开始切割秸秆时所在的垂直位置上，动刀片切割点的瞬时速度sV（m/s） 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 机械系统设计及校核9 R动刀片切切割点的回转半径 摆杆的提升角度，取 0 摆杆每转 1 所消耗的空转动，即kE (3-1-5)/21kEEE 摆杆的提升角度 摆杆提升角时所具有的机械能1E 摆杆提升角时所具有的机械能2E (3-1-6)）（cos-1mgr1E (3-1-7)）（cos-1mgr2E 由于实际试验中和相差很小，为了使计算方便，可以近似地认为则式（1）可化简为 (3-1-8)cos1 (mgr/2s）IRV 用 Pro/ENGINEER 建模可求得： 90m6 . 0rm2 . 1mkg95. 02为，为，为，为RI代入式（2）可求得 (3-1-9)s/6 . 7sV求得速度可满足秸秆切割的速度要求。摆杆 Pro/ENGINEER 建模如图。 图5 摆杆沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 机械系统设计及校核103.1.2 机架设计机架设计 机架由底座、立柱和整体式轴承座组成。机架上有一组设计导槽，可供调整架在机架上调整角度并进行夹紧。轴承座用来固定转动轴，轴承采用双向安装，用轴承盖固定在轴承座上固定。如图所示。 图6 机架 3.1.3 转动轴及轴承设计转动轴及轴承设计 转动轴连接光电编码器和摆杆，使光电编码器和摆杆保持同步转动，轴通过轴承和轴承盖与机架固定，从而限制轴的移动轴向。实际工作中的实验台所受载荷主要为径向载荷和一定的冲击载荷，由于径向载荷力为 300N 为较小载荷，并且滚动轴承摩擦系数小，起动阻力小，而且已经标准化；选用、润滑、维护都十分方便，所以选用滚动轴承。根据悬臂梁的直径和载荷初选轴承型号为深沟球轴承 61806 型对轴承寿命进行验算： 试验台工作时轴承承受径向载荷为 400N，轴向载荷可忽略不计计算其当量动载荷为 (3-2-1)rpfFP 2 . 1f2 . 10 . 1fpp，取根据载荷系数表 P=1.2400=480N (3-2-2)查机械设计手册可知 6210 型轴承的基本额定动载荷值 C 为 35KN根据公式沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 机械系统设计及校核11 (3-2-3)）（PCL/n60/106h式中 轴承的寿命hL n转速，由于刀架摆动为非连续性转动，用刀架摆动到最低点的转速值作为 n 取值，计算得 n 为 52r/min 球轴承，取 3计算得，满足试验要求。h103 . 27h为L 图 7 转动轴尺寸 图8 转动轴装配图 3.2 调整架及夹持装置设计调整架及夹持装置设计实验台基座框架的核心部件是调整为帧的一组槽，可以与机箱被调整来看，其门面安装底部边缘，并且可以更换底部边缘，切削实验对完全不同的底边的效果。可调整的整个帧仍然具有剪切力的测量的效果，在其上的电阻应变计，见具体计算和设计过程三个测量系统的设计，调整 3 D 建模框架都离开了。 秸秆夹紧装置用于夹紧秸秆和稻草固定位置，可以调整移动在框架上幻灯片的门面上进行。通过调整位置可调试在切割刀片的位置。夹紧装置用螺钉连接紧板和框架的夹紧调沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 机械系统设计及校核12节。高粱秸秆夹紧装置为圆弧状，还可以通过与调节支架连接螺钉，能够固定并同时保持秸秆位置的完整性，如下图 9 图 9 调整架 夹持装置3.3 摆杆及调整架校核摆杆及调整架校核 为了能使实验台能正常运转，在切割试验进行中有很好的稳定性，需要对关键部件进行应力应变校核，由于要分析的机架模型是在 Pro/ENGINEER 环境下建模的，我们采用 Pro/MECHANICA 进行有限元分析。3.3.1 使用使用 Pro/MECHANICA 的一般过程的一般过程 Pro/MECHANICA 是美国 PTC 开发的有限元软件。该软件可以实现和 Pro/ENGINEER 的完全无缝集成。与其他有限的软件相比，Pro / ENGINEER 软件可以完全实现几何建模和有限元法整合分析。有限元软件功能的几何模型绝大多数较弱，通常采用有限元软件 IGES 格式或 STEP 格式进行数据交换，然而这样做最大的弊端之一就是容易造成数据丢去，所以往往需要花费大量的人力和物力去维修工作的几何模型。使用PRO/MECHANICA 正好可以解决这个问题，该软件可以直接使用的 Pro/ENGINEE 几何模型的有限元分析。由于在 Pro/ENGINEE 具有强大的参数等功能 Pro/MECHANICA工具，您可以使用参数，敏感性分析的优势，为模型和优化该组使用 Pro/MECHANICA 的一般过程：沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 机械系统设计及校核13建立几何模型：在 Pro/ENGINEER 中创建几何模型。识别模型类型：将几何模型由 Pro/ENGINEER 倒入 Pro/MECHANICA 中，此步需要确定模型的类型，默认的模型类型是实体模型。设定模型的材料、约束和载荷设定模型的材料物性。在装配件分析中，可以为不同的零件分配不同的材料属性。在分析应力中，必需的材料特性是杨氏模量和泊松比。为能够实现在现实中的模型功能，必须设定约束模型。为了限制模型的自由度个数采用定义约束。 设定模型载荷（载荷种类有点载荷、边载荷以及面压力载荷等）。 有限元网络划分：由 Pro/MECHANICA 中的 AutoGEM(自动网络划分器)工具完成有限元网络的自动划分。 分析任务中运行分析：首先建立起分析任务，然后利用 Pro/MECHANICA 进行错误检查，进行计算，采集计算结果数据和计算过程信息。图形显示计算结果可以简单明了的表现出变形情况、应力分布以及模态振型等计算结果。3.3.2 应力分析应力分析 具体分析步骤如下：步骤一：打开模型 （1）启动 Pro/ENGINEER. （2）打开机架模型步骤二：进入 Pro/MECHANICA （1）在主菜单上选择“应用程序中”的 Mechanica。（2）在弹出的“Mechanica 模型设置”对话框中单击“高级”按钮，对话框如下图10。在“模型类型”下拉列表中选择“结构”选项，在“类型”选项组中选“3D”选项，单击确定之后进入结构分析模块。 图 10 “ 模型设置”对话框 步骤三：定义材料属性沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 机械系统设计及校核14 （1）在属性菜单中选择“材料”。 （2）系统弹出材料对话框。 （3）单击创建新材料选项，填写各数据如下图 11： 图 11 “材料定义”对话框 （4）系统返回材料对话框中的确定按钮，完成模型材料的定义。 步骤四：定义约束 (1)单击右侧工具栏上的（位移约束）命令图标，系统弹出“约束”定义对话框，如下图 12。 图 12 “约束”对话框 (2)保留默认的约束名称 Constraints1 和默认的约束组名 ConstraintSet1。 （3)选机架的的底面为参照曲面，单击确定按钮关闭选择对话框。 （4)保留默认坐标系设置。 （5)由于要将底面固定，所以需要将 6 个自由度完全约束，因此保留如下图默认的约束形式。 （6)单击确定按钮完成约束的定义。 步骤五：定义载荷。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 机械系统设计及校核15直接单击右侧工具栏中的（力/力矩载荷）命令图标，系统弹出 Loads 定义对话框，如下图所示。 图 13 “载荷”对话框 （2)保留默认的载荷名称 Load1 和默认的载荷名称 LoadSet1。 （3）单击轴承曲面为参照面，建立悬臂梁载荷的理想化模型。 （4）保留默认的坐标系设置。 （5)在力下方的列表框中选择分两，分别给出各个分力的大小。 （6)由步骤五计算出的载荷大小，且载荷的方向是垂直向下所以在 x 的文本框中填入数字 450。 （7）单击预览按钮可以预览载荷的位置及状态。 （8）单击确定按钮关闭载荷对话框。 （9）完成载荷定义，载荷定义完毕后的模型效果如下图 14 所示。 图 14 加载后的模型 步骤六：划分网格 单击“Mechanica 操作”工具栏中的（创建）按钮，弹出示 AutoGEM 对话框，单击创建按钮，弹出“AutoGEM”对话框，如下图 15 所示。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 机械系统设计及校核16 图 15 “AutoGEM”对话框 从图中可以看到已建立模型，三次单击关闭按钮，在单击弹出的对话框中的“是”按钮，完成网格的划分。如下图 16 图 16 机架的网格划分 步骤七：建立分析任务，进行有限元分析 （1） 单击“Mechanica 操作”工具栏中的（Mechanica 分析/研究）按钮弹出“分析和设计研究”对话框。 （2）单击对话框中的“文件”“新建静态分析”命令，在弹出的“静态分析定义”对话框，在“方法”下拉列表中，选择“多通道自适应”方式进行分析和计算，设定多项式的最大值为 6.1，“收敛百分比”为 5.5%，如下图 17 所示。单击“确定”按钮，并单击（开始运行）按钮，运行分析。 图 17 “静态分析定义”对话框 步骤八：显示计算结果沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 机械系统设计及校核17 （1）运行分析后，结果观察窗口的建立观察机架的受力和变形情况。单击“分析和设计研究”对话框中的（结果）按钮，弹出“结果窗口定义”对话 框，具体如下图 18所示。 图 18 “结果窗口定义”对话框 单击“确定并显示”按钮，机架的应力云图、局部放大图如下图 19 左图，右图所示 图 19 机架的应力云图 局部放大图 (3）单击（结果）按钮，在“量”下拉列表中选择“位移”选项，机架的应力位移云图如下图 20 所示。 图 20 机架的位移云图 （4）单击（结果）按钮，在“量”下拉列表中选择“应变”选项，机架的应变云图如下图 21 所示。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 机械系统设计及校核18 图 21 机架的应云变图 根据以上步骤对调整架进行校核，其应力、位移、应变云图如下图 22 所示。 图 22 调整架校核 3.3.3 校核结果校核结果 对分析图形可看出，在有不同颜色的悬臂梁上的地方，根据不同种的颜色，可以看出摆杆、调整架在受力后所受到的应力、应变、位移值。对照色卡可看出，摆杆与固定端的联接处应力最大，为 310Mpa，调整架立面与底面的连接处为其应力最大处，为 240 MPa，均小于其许用应力 380MPa。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 测量系统设计19第四章测量系统设计 测量系统主要完成对实验过程中的摆角、切割力和切割速度的测量，分为机械测量和电测量两部分。机械测量主要指示摆杆的转动角度，电测量用来测量和记录切割力、切割速度的变化和峰值。 机械测量主要是靠刻度盘和安装在摆杆上的指针完成，刻度盘固定在整体式轴承座上，刻度盘上装有定指针，动指针安装在摆杆上，随摆杆摆动，推动定指针在刻度盘上转动。用来指示摆杆开始切割和切割完成后的角度，便于观测和记录。下面主要针对电测量进行详细设计。4.1 切割力测量设计切割力测量设计 切割力是秸秆切割的重要指标，比较不同的切割方式是依据切割力的大小和力的变化，本设计是采用电阻应变仪对切割力进行测量。4.1.1 切割力测量原理切割力测量原理 动刀片作用在秸秆上的力为非电量，非电量电测是利用力使电阻应变片产生变形，经传感器作用，以信号的形式向外输出，信号经过放大、记录、和数据处理，即可获得切割力的大小。 在测量剪力时，由于应变片只能测量正应力引起的应变，不能直接测量剪应力引起的剪应变，所以我们想测剪力，只能利用由剪力引起的正应力来进行测量。为在一悬臂梁上作用一横剪力。为了测量这个横剪力，在距其作用点 a 的截面上粘贴一片测量应变片。根据力学知识可知，此截面所受到的弯矩力，并且，即得 aQM EWM1 (4-1-1-1)a1QEWM式中 粘贴处的应变值11R E-试件材料的弹性模量 M-截面的抗弯截面模量沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 测量系统设计 20 我们只要测出应变片量，即可用式 3-1 算出横剪力 Q 的大小。这种测量的方案的缺点是，当横剪力 Q 的作用点变化时（即值发生变化），就要影响 Q 的测量准确度，而且在有些情况下 a 值无法量得。因此采用图 23 所示的测量方案。这个方案是在悬臂梁上粘贴两片测量应变片，其距剪力作用点的距离分别为，21RR和21aa 和因为 (4-1-1-2)a2QM a1QM 则 (4-1-1-3)）212121a-a (a-aQQQMM2121a-a/MMQ又 分别为应变片粘贴处的应变值），代入212211,(,EWMEWM21RR，上式得： (4-1-1-4)EWEWEWQ/-a/2121此时输出只和值大小成正比，而和剪力的作用点无关。 图 23 剪力的测量 4.1.2 传感器的设计与计算传感器的设计与计算 根据实验台调整架的实际使用情况，考虑到秸秆在上下位置会有一定程度的变化，所以采用测量原理进行设计。又由于应变片只能测正方向的力，当进行滑切实验时，调整架与刀刃的切割方向有一定夹角，且考虑到切割力的方向与切割速度方向可能存在不平行的情况，所以在立面调整架上共粘贴八片应变片，共测出两个方向的合力，再求合力。如下图 24 所示。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 测量系统设计 21 图 24 应变片粘贴位置 为保证传感器的分辨力清晰，取应变片 1 和应变片 2，应变差为 300，两个应变片的距离为 100 mm，应变片 2 距离底端的距离为 50 mm，取 b 为 15 mm。由式 3-2 可得知 (4-1-2-1)EQW)/(a21 E 取 210GPa，代入数据可得： (4-1-2-2)m(101 . 71021010300/1 . 04502796W由于调整架为矩形截面，截面的抗弯截面模量 W 为 (4-1-2-3)6/bh2W代入数据可求得 h=17.1mm，从而确定调整架的尺寸。 为保证在粘贴电阻应变片上，使其应变均匀不产生突变，根据圣维南原理确定秸秆夹持位置距粘贴应变片位置应大于其截面长度 23 倍，取值为 30 mm。电阻应变片选用浙江黄岩测试仪器厂生产的 BX120-5AA 型，采用全桥式连接，接桥图如下 25 图所示。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 测量系统设计 22 图 25 接桥示意图 其测量原理如下式所示： (4-1-2-4)fg0/KKEV式中 -输入应变量 -桥压gE K-应变片灵敏度系数 -放大器的增益fK -低漂移仪表放大器的输出电压0V电阻应变片的参数如下： 电阻：120 灵敏系数：2.081 . 0%1 精度等级：A 栅长 栅宽：mm35电阻应变仪选择 YK-DDZ-01 型数字式电阻应变仪4.2 切割速度测量设计切割速度测量设计 衡量切割的另一重要指标是切割速度的变化，切割过程中损失的能量可以通过切割前后速度的变化能够计算出来，本次设计测量光电编码器的切割速度。4.2.1 光电编码器工作原理光电编码器工作原理 光电编码器是一种通过光电转换输出轴位移到脉冲或机械几何形状的一种数字传感器。一个光栅板和光电探测测量装置是光电编码器。在一定直径的圆形盘上开了一些长方形的是洞光栅板。电机转动时，光栅板与马达转速，发光二极管（LED），电子元件沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 测量系统设计 23的检测装置测量的脉冲信号，数低于其原理图的输出，通过每秒光电编码器输出的脉冲计算次数可以反映当前电机转速。 如下图 26、27 所示。 光源 透镜 光栅盘 透镜 光敏元件 放大整形 转轴 图 26a 光电编码器工作原理示意图 图 27b 增量式光电编码器基本波形 根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。依据它的刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式。 增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲 A，脉冲 B ，脉冲 Z 相；A、B 两组脉冲相位相差 90，从而可方便地判断出旋转方向，而 Z 相为每转一个脉冲，可用于基准点定位。它的优点是原理构造简单，