[發明專利]一種拖拉機液壓提升力測量系統和測量方法

有效

• 申請號: 201810471149.6
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108519187B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 張友坤;盧延輝;郝春光
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01S17/08
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 姜美洋

本發明公開一種拖拉機液壓提升力測量系統，包括：加載油缸，其上端為活塞桿并與拖拉機上拉桿相連，下端與地面鉸接；位移傳感器，其分別設置在所述加載油缸和活塞桿上，用于檢測活塞桿的伸縮長度；拉力傳感器，其設置在所述活塞桿頂端，用于檢測油缸的加載力；激光測距傳感器，其互相垂直設置在所述加載油缸外側墻體框架上，用于檢測所述加載油缸在互相垂直的兩個方向上的擺動距離；控制器，其與所述位移傳感器、拉力傳感器和激光測距傳感器連接，用于接收所述位移傳感器、拉力傳感器和激光測距傳感器的檢測數據并輸出垂直加載力和垂直提升距離。本發明提供拖拉機液壓提升力測量方法，能夠精確獲得液壓懸掛機構的垂直提升力和垂直提升距離。

技術領域

本發明涉及農機檢測與試驗技術領域，更具體的是，本發明涉及一種拖拉機液壓提升力測量系統和測量方法。

背景技術

拖拉機的液壓提升機構是連接農機具的重要工作裝置，國家標準對拖拉機所能提供的液壓提升力有嚴格的要求，因此，提升力的測量是拖拉機最重要的試驗項目之一。國家標準對拖拉機液壓提升力的測量方法也有嚴格的定義，要求必須測量垂直提升力。

常用的方法是如圖1所示，提升機構的工作過程就是拖拉機下拉桿的擺動過程，為了保證加載油缸在工作過程中保持垂直，就必須在油缸的下端增加一套滑動裝置，控制系統根據油缸的擺角，前后調整下端固定點，使得液壓提升機構的提升力始終處于垂直方向，但是油缸下端的位置調整機構和油缸垂直狀態控制系統的結構較復雜，測量成本較高。

另一種方法是將油缸下端與地面鉸接，活塞桿與加載點鉸連，使得油缸初始位置與地面垂直，但是由于油缸可以繞下鉸點擺動，所以在提升過程中，提升力方向是變化的，不總與地面垂直，測量結果存在較大誤差。

發明內容

本發明的一個目的是設計開發一種拖拉機液壓提升力測量系統，將油缸下端與地面鉸接，無需使用油缸下端的位置調整機構和油缸垂直狀態控制系統，結構簡單。

本發明的另一個目的是設計開發了一種拖拉機液壓提升力測量方法，通過測量油缸的擺角，并基于BP神經網絡調節校正系數，精確獲得油缸的垂直提升力和活塞桿垂直提升距離。

本發明還根據經驗公式設定了油缸垂直加載力的校正系數和活塞桿垂直提升距離的校正系數的設定值，提高油缸的垂直提升力和活塞桿垂直提升距離的測量精度。

本發明提供的技術方案為：

一種拖拉機液壓提升力測量系統，包括：

加載油缸，其上端為活塞桿并與拖拉機上拉桿相連，下端與地面鉸接；

位移傳感器，其分別設置在所述加載油缸和活塞桿上，用于檢測活塞桿的伸縮長度；

拉力傳感器，其設置在所述活塞桿頂端，用于檢測活塞桿的加載力；

激光測距傳感器，其互相垂直設置在所述加載油缸外端支架上，用于檢測所述加載油缸在互相垂直的兩個方向上的擺動距離；

控制器，其與所述位移傳感器、拉力傳感器和激光測距傳感器連接，用于接收所述位移傳感器、拉力傳感器和激光測距傳感器的檢測數據并輸出垂直加載力和垂直提升距離。

相應地，本發明還提供一種拖拉機液壓提升力測量方法，對加載油缸施加加載力，并基于BP神經網絡對加載油缸垂直加載力的校正系數和活塞桿垂直提升距離的校正系數進行調節，包括如下步驟：

步驟1：按照采樣周期，通過傳感器采集油缸前后方向的擺角α，左右方向的擺角β，油缸的加載力F以及活塞桿的伸縮長度A；