[發(fā)明專利]一種山地履帶拖拉機綜合試驗平臺

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810051309.1
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108152056A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 楊福增;潘冠廷;劉志杰;張艷杰
• 申請（專利權）人: 西北農(nóng)林科技大學
• 主分類號: G01M17/03
• 分類號: G01M17/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種山地履帶拖拉機綜合試驗平臺，由機械系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及分析系統(tǒng)組成。機械系統(tǒng)包括液壓泵站、液壓缸、土槽以及土壤；攝像系統(tǒng)包括高速攝像機、攝像機控制臺及工業(yè)攝像機組；照明系統(tǒng)為強光燈組；數(shù)據(jù)采集及分析系統(tǒng)包括兩個動態(tài)信號測試分析儀、USB3.0集線器、同步時鐘信號發(fā)生器、壓力傳感器網(wǎng)絡及上位機。該山地履帶拖拉機綜合試驗平臺，可用于山地履帶拖拉機在坡地工況下的穩(wěn)定性試驗及牽引附著性能試驗，并且針對拖拉機在坡地工況下的各項機械性能指標及其相關數(shù)據(jù)能夠做到實時采集、實時存儲、實時顯示、實時分析，實用性強，有較強的推廣與應用價值。

技術領域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)工程測試技術領域，尤其涉及一種山地履帶拖拉機綜合試驗平臺。

背景技術

我國丘陵山區(qū)面積廣大，其農(nóng)業(yè)機械化水平對于全國的農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展影響巨大，發(fā)展丘陵山區(qū)的農(nóng)業(yè)機械化已成為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重大戰(zhàn)略需求。然而，適用于我國丘陵山區(qū)復雜地形特點的動力機械供給不足，早已成為制約該地區(qū)農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的主要問題。因此，研制山地履帶拖拉機并開展相關方面的研究是解決我國丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機械化動力瓶頸的有效途徑。

穩(wěn)定性及牽引附著性能是山地履帶拖拉機最為重要的兩項機械性能。良好的穩(wěn)定性是拖拉機在坡地工況下安全行駛和工作的前提及保證；牽引附著性能的好壞直接影響整機在坡地工況下的工作效率和作業(yè)效果，也是整機能否良好地發(fā)揮其他各項機械性能的基礎，反映為履帶與地面之間的力學作用特性，即車輛—地面力學特性。在我國，針對履帶拖拉機的這兩項機械性能有較為廣泛的研究，但大多研究僅以履帶拖拉機在平地工況下的行駛和工作為前提，對于行駛和工作在坡地工況下的履帶拖拉機則研究較少。

為研究山地履帶拖拉機的穩(wěn)定性，需要進行拖拉機在坡地工況下的穩(wěn)定性試驗；為研究其地面力學特性，需要對履帶與地面之間的相互作用進行試驗并測定相關力學參數(shù)。然而目前相關試驗需要較大的試驗場地，在被試拖拉機允許行駛的坡度范圍內(nèi)要實現(xiàn)坡度角的任意變化更加困難，且受季節(jié)、氣候等因素的限制，土壤水分、硬度、土質(zhì)結構等變化也將影響該試驗結果。因此，需要相應的試驗平臺來模擬不同坡度及地面環(huán)境，從而對履帶及地面之間的相互作用進行評測和分析，以保證山地履帶拖拉機的各項機械性能滿足實際工作環(huán)境下的要求。

針對上述實際需求，并未出現(xiàn)能夠全面模擬坡道角度、土壤結構變化等坡地真實環(huán)境的綜合試驗平臺，需要設計一種山地履帶拖拉機綜合試驗平臺，用于山地履帶拖拉機在不同坡地工況下的穩(wěn)定性試驗及其履帶與地面之間相互作用參數(shù)的測定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種結構穩(wěn)定的山地履帶拖拉機綜合試驗平臺，該平臺能夠為山地履帶拖拉機的設計研發(fā)提供試驗條件。

本發(fā)明所采用的技術方案是：所述一種山地履帶拖拉機綜合試驗平臺由機械系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集及分析系統(tǒng)組成。所述機械系統(tǒng)包括液壓泵站、液壓缸、土槽以及土壤；所述攝像系統(tǒng)包括高速攝像機、攝像機控制臺及工業(yè)攝像機組；所述照明系統(tǒng)為強光燈組；所述數(shù)據(jù)采集及分析系統(tǒng)包括兩個動態(tài)信號測試分析儀、USB3.0集線器、同步時鐘信號發(fā)生器、單層壓力傳感器網(wǎng)絡、多層壓力傳感器網(wǎng)絡及上位機。

所述土槽為矩形土槽，底部與液壓缸通過銷釘連接，液壓缸通過銷釘與地面連接；所述土槽的主體為鋼質(zhì)箱體，內(nèi)部裝有玻璃擋板；所述鋼質(zhì)箱體上安裝有安全鉤；所述玻璃擋板與鋼質(zhì)箱體連接，并將土槽劃分為四個封閉區(qū)域，且其中三個區(qū)域內(nèi)部填有土壤；所述玻璃擋板上裝有側(cè)滑擋塊。

所述內(nèi)填土壤的三個封閉區(qū)域分別為單層壓力傳感網(wǎng)絡區(qū)、多層壓力傳感網(wǎng)絡區(qū)、無傳感網(wǎng)絡區(qū)；所述單層壓力傳感器網(wǎng)絡和多層壓力傳感器網(wǎng)絡用于測量山地履帶拖拉機的履帶與土壤之間的壓力數(shù)據(jù)；所述第四個封閉區(qū)域為土壤變形圖像采集區(qū)，其內(nèi)部安裝有強光燈組及工業(yè)攝像機組。