测试与传感技术深松铲工作阻力测试

1、吉林大学(j ln d xu) 2010.12.8深松铲工作阻力(zl)测试动静态应变系统应用共三十页简介(jin ji)依据深松铲深耕工况的实际要求，对深松铲工作阻力进行(jnxng)测定。利用桥式电路传感器、土槽试验台、动静态应变仪和测试分析软件进行(jnxng)了试验。共三十页深松铲工作(gngzu)为了测量深松铲阻力(zl)，让我们研究深松铲是如何布置的。共三十页深松铲与八角环、机架装配(zhungpi)布置深松铲八角(bjio)环机架深松铲前进方向 M F P共三十页深松铲结构(jigu)铲尖放大(fngd)图共三十页深松铲结构(jigu)深松铲实物(shw)按装图从结构图和实物图中

2、都能看出深松铲的铲柄较长，耕深深度可达到40cm。普通犁铧或翻土铲只有10cm左右。深耕时，由于工况变化频繁、铲尖阻力大、铲柄各部位受力大小和方向均不同，工作状态极为复杂。对于这样的工作状态，本次试验采用了桥式传感器八角环。其不但能测量水平方向和竖直方向的力的大小，还能对深耕工作总力偶进行测量。其测量的结果可为我们对机架的结构和材料的选择作出重要的依据。简单介绍一下八角环原理及结构共三十页八角(bjio)环原理结构图共三十页八角(bjio)环实物结构图对应(duyng)接线柱分别对应(duyng)M、F、P桥电桥引线思考：从八角环结构和实际测量需求，需要同时采集多种信号参数，基于此应该使用哪种

3、信号采集仪器？黑绿红白共三十页DH-3817动静态(jngti)应变仪该应变仪是由江苏东华测试技术有限公司提供的，能够同时测量多通道高速并行数据采集分析(fnx)的 仪器。DH-3817动静态应变仪能够同时采集8个通道的信号，工作稳定，携带方便。与计算机相连的数据线及接口8个通道接线端子电源线接线端及应变仪开关按钮各个部件介绍已经完毕，下面说说它们之间的连连与配合共三十页硬件及测试系统(xtng)的连接：步骤二：按正确方式(fngsh)将八角环引线与应变仪通道牢固连接步骤三 ：用数据线将应变仪与计算机连接,启动电脑并使应变仪通电步骤一：将八角环固定在标定连接板上。步骤四：在电脑屏幕上找到双击启

4、动数据测试软件数据传送线应变仪开关共三十页标定(bio dn)八角环水平方向(fngxing)标定竖直方向标定标定电桥分布用于测定深松铲水平方向的合力用于测定深松铲竖直方向的合力电桥分布共三十页标定(bio dn)八角环水平方向标定：步骤一：按照要求将八角环引线与应变仪连接牢固，如将P引线端与应变仪第七通道连接。步骤二：在计算机 桌面双击 图标，打开测试系统，菜单栏中点击：设置/信号选择(xunz)弹出对话框，并添加第七通道。双击1-7选择第七通道共三十页标定(bio dn)八角环步骤(bzhu)三：设置系统参数单位时段内的采用于设定样数量选择信号采样的方式说明：采样频率：即单位时间内的抽样速

5、度，通过下拉按钮 选择不同的采样档次。采样方式：包括“示波”、“瞬态”、“连续”、“定时”四种记录方式。“示波”是指采集到的数据仅仅显示，不进行存盘。示波的主要目的是给用户事先对输入的信号进行简要的观测，以判断目前的信号是否正常，借以判断整个系统是否正常，用于正式试验前测量系统的调试。“瞬态” 采集的信号多用来进行频域分析处理，然后绘制曲线。“定时”记录用于定时采集数据。以“连续”为例，是用于记录较长时间采集非稳态信号（即随时变化的信号）。通过这种采样方式，可以将信号无间断地记录下来，采集的时间仅受硬盘容量的限制。共三十页标定(bio dn)八角环步骤(bzhu)四：通道参数设置说明：测量类型

6、栏中可以选择“内输入数采/外输入数采/应变应力/ 桥式传感器/ 压电传感器/铂电阻测温/热电偶测温” 以为例说明 “桥式传感器”是指利用数据采集仪及应变调理器组成的应变测试系统，选择该项时，软件将自动将信号折算到调理器输入端，在用户将所有参数输入正确时，计算结果将直接为原始测量信号的量值。共三十页标定(bio dn)八角环步骤(bzhu)五：平衡通道初始化硬件清零说明：当用户改变了与仪器有关的参数（如上限频率、输入方式、抗混滤波器、量程范围等）时，软件自动将改变后的参数发送给仪器。未选择此项时，必须由用户点击工具栏“初始化硬件”按钮或菜单项“控制|初始化硬件”，才能将改变后的参数发送给仪器。共

7、三十页标定(bio dn)八角环Company Logo 步骤六：点击开始采样图标并逐次(zh c)等载荷加载，并作相应记录。得出P通道加载信号，整理出加载载荷和对应的应变大小，按照公式计算P方向的标定系数。 开始采样暂停采样结束采样启动回放暂停回放停止回放回放时间设定共三十页标定(bio dn)八角环竖直方向标定：与水平(shupng)方向标定基本上相同，不同点是将F引线端与应变仪第八通道连接。并在测试系统中选择加载1-8通道信号。同样的道理计算出F方向的标定系数准备工作完毕，即可以开始准测试实验.共三十页深松铲阻力(zl)测试试验 对深耕铲阻力试验的测试，要考虑到深耕速度、深松铲结构和土壤

8、的固有条件，尽量让试验工况接近田间作业工况。在试验条件准备充分完毕后，编制合理的试验方案，减少试验次数，提高试验经济效益。比如在正规实验前可以按照预先(yxin)编好的实验方案命名，并按照5km/h、耕深30cm，铲尖角度为45的实验要求进行单点试验。如下是土槽试验实图：2010.1.26于吉林大学农业工程实验室-土槽试验台试验操作图。试验操作团体由孙裕晶教授、袁弘印教授及其硕士研究生等人参加 另外在进行土槽试验前，除了将所有硬件按照要求连接稳固外。还要完成三个工作，分别是标定深耕速度和仪器连接及对测试软件进行调试。共三十页标定深耕(shn n)速度不同的深耕速度对深耕铲阻力也有影响，为了能找

9、出深耕速度和阻力的关系，本实验设定三个档次的速度分别是4km/h、5km/h、6km/h。标定方法：在20米土槽轨道边缘标记(bioj)出步长为一米的等间距刻度，分别为加速段5m、匀速段10m和减速段5m。加速段5m匀速段10m减速段5m深耕前进方向共三十页M、F、P引线(ynxin)与应变仪的链接M、 F、 P M、F、P信号线分别与应变仪的6、7、8通道连接。并在菜单栏“设置/信号选择(xunz)”对话框加载对应通道的信号共三十页调试(dio sh)软件有两点要求：一、按照标定时的步骤(bzhu)对测试软件进行系统参数设置、通道参数设置清楚零点、初始化硬件等。二、预采样，通过屏幕采集到的信

10、号的数量和信号变化规律以观察接线关系的正确与否。 在完成标定深耕速度和仪器连接及对测试软件进行调试之后就可对深耕阻力进行测量，其操作方法与标定八角环类似、不再累述。共三十页试验(shyn)后的信号界面图共三十页数据分析与处理(chl)将对应已经标定完毕的P、F端的标定系数填写(tinxi)在通道参数里进行修正，并保存数据。以保存文件为Excel文件为例介绍测试信号的分析处理在此位置选择6、7、8通道共三十页数据分析与处理(chl)将测试所得到的数据保存为Excel的文件后，其数据的分析和处理已经完全脱离了测试采集软件(run jin)，二是进入了Excel软件的分析处理方法。以下是按照叠加方法

11、进行数据处理，其局部图结果如下：矢量图共三十页试验(shyn)数据分析处理结果图共三十页总结(zngji) 深松铲的阻力(zl)测试试验按照田间实际工况要求，对土槽进行修整模拟使其尽量与真实工作要求接近，使得所测得的深耕阻力(zl)的大小基本接近实际工作阻力(zl)。此试验为设计制造深耕机架刚度强度和拖拉机牵引力的选择提供了重要依据和参考。本次试验中使用到了八角环、应变仪、计算机土槽试验台等设备；涉及到了八角环应变片的布片与对应应力测量以及机械标定、测试软件的使用及数据分析处理。鸣谢：孙裕晶教授和吉林农业大学机电学院提供本次试验设备和亲切细致的试验指导！共三十页步骤二：八角(bjio)环引线与应变仪连接电源(dinyun)端：黑线和绿线信号端：红线和白线地线返回共三十页返回(fnhu)共三十页返回(fnhu)深松铲与八角环、机架装配(zhungpi)布置深松铲八角环机架深松铲前进方向 M F P共三十页内容摘要吉林大学。深松铲工作阻力测试动静态应变系统(xtng)应用。P。从结构图和实物图中都能看出深松铲的铲柄较长，耕深深度可达到40cm。对于这样的工作状态，本次试验采用了桥式传感器八角环。步骤三 ：用数据线将应变仪与计算机连接,启动电脑并使