拖拉机动力输出轴试验台开发

发布时间：2020-11-05 05:41

　　 农业机械在现代农业发展过程中起到非常重要的支撑作用。拖拉机作为主要的农业机械动力源,其性能水平直接影响着整个农业机械化的发展进程。拖拉机动力输出轴(Power Take-off,简称“PTO”)试验是考核拖拉机经济性、动力性和指标稳定性的重要性能试验项目。伴随着拖拉机等农业机械不断地更新换代,相应的对其进行质量把关的测试项目在数量和要求上也不断提高。现有测试设备虽然种类很多,但往往型号不匹配,很多型号的拖拉机在测验时操作不便,将动力输出轴与设备进行连接时,现有设备只能靠上下调节测功机或移动被测拖拉机,费时费力,轴对中的精准度较低,很多测试台需要配置水冷却塔和复杂的电网传输系统。本研究针对上述问题,梳理其他拖拉机PTO试验台具备的功能、工作方法、评价标准和原理,开发了一种新型试验台。首先,完成了试验台测控系统的整体结构设计,并确定了试验台测控系统的参数指标。对机械系统中测功机位移装置和连接传动轴这两个关键部件进行了优化设计,通过有限元分析检验设计合理性。控制系统的研发中,通过对测功机的特性分析选取直流电力测功机作为试验台加载主体,利用调节可控硅控制励磁来实现扭矩控制;采用负载电阻器组作为能量消耗装置,通过电阻器组分别设计,可满足不同马力拖拉机的试验需求;采用风冷取代水冷方式;优选传感器件,实现数据的精准采集、传输及设备控制。基于虚拟仪器技术,在Lab VIEW软件平台上完成了测控系统应用软件的优化,实现数据的记录、运算和特性曲线绘制及远程操作等。应用自主研发的拖拉机PTO试验平台对标准拖拉机进行测试,对得到的数据报告及特性曲线分析,证实本试验台可实现预设的各项性能测试项目,满足拖拉机PTO试验台性能测试要求,相应配套的其他部分测控系统运行良好。试验台操作简便,测控精度高,缩短了试验周期,提高了工作效率,并为试验台进一步推广和升级打下了坚实的基础。此试验台不但能对拖拉机动力输出轴性能进行有效的评价分析,还能实现各种外界因素对整机性能产生影响的综合评定。此外,此PTO试验台在最新大中型拖拉机的研制开发、性能考核以及处理质量投诉纠纷等方面同样具有重大的现实意义。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：S219
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景和意义
    1.2 PTO试验台测控系统国内外研究现状
        1.2.1 PTO试验台测控系统的发展
        1.2.2 国外拖拉机PTO试验台测控系统研究现状
        1.2.3 国内拖拉机PTO试验台测控系统研究现状
        1.2.4 国内拖拉机PTO试验台测控系统存在问题
    1.3 本文研究内容
第2章 拖拉机PTO试验台整体方案设计
    2.1 整体方案
    2.2 试验台指标
    2.3 试验台功能
        2.3.1 拖拉机PTO试验台原理
        2.3.2 试验台主要试验项目
    2.4 本章小结
第3章 拖拉机PTO试验台设计与优化
    3.1 拖拉机PTO试验台机械系统设计
        3.1.1 试验台机械系统总体方案
        3.1.2 试验台底座位置调节机构设计
        3.1.3 连接传动轴设计
        3.1.4 关键件有限元分析
        3.1.5 试验台虚拟装配与干涉检验
    3.2 拖拉机PTO试验台测控系统设计
        3.2.1 试验台控制系统总体设计
        3.2.2 数据采集系统设计
        3.2.3 燃油供给系统设计
        3.2.4 安全系统设计与优化
        3.2.5 计算机处理硬件选取
    3.3 拖拉机PTO试验台测控软件开发
        3.3.1 测控系统控制软件研发现状
        3.3.2 软件开发平台选取与设定
        3.3.3 软件操作系统的应用
    3.4 本章小结
第4章 拖拉机PTO试验台测控系统搭建与测试
    4.1 系统搭建
        4.1.1 样机准备
        4.1.2 设备连接
    4.2 试验测试
    4.3 结果分析
    4.4 对比试验
        4.4.1 不同档位转速对扭矩的影响
        4.4.2 燃油温度对功率的影响
    4.5 本章小结
第5章 总结和展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录
致谢

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本文编号：2871207