CN103323255A - 拖拉机机组作业匹配试验台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种拖拉机机组作业匹配试验台，包括轨道和移动装配在轨道上的用于盛装模拟土壤的移动土槽以及用于驱动移动土槽移动的驱动系统，移动土槽上方布置有用于安装可悬挂待试验机组的拖拉机整机或用于安装可悬挂待试验机组的模拟拖拉机动力系统的模拟动力部分或用于安装待试验机组的安装架，所述试验台还包括用于检测待试验机组所受负载的测试部分。本发明所提供的试验台通过驱动移动土槽移动以模拟拖拉机机组实际的田间作业状态，安装架固定不动，便于安装不同类型的待试验机组。

Description

拖拉机机组作业匹配试验台
技术领域
本发明属于拖拉机机组匹配试验技术领域，具体涉及一种拖拉机机组作业匹配试验台。
背景技术
拖拉机机组包括犁耕机组、旋耕机组、播种机组等，作为典型的农业机械应用非常广泛,要达到高效、低耗、使用寿命长，不仅跟拖拉机和农具本身的性能有关，还和拖拉机与机组的匹配有着非常密切的关系。
传统的拖拉机机组作业匹配试验，是在拖拉机整机开发完成下线后在田地里进行的，这种匹配试验过程中所用的机组不是对应拖拉机开发的专用机组，因此很难达到理想的效果。并且这种田间试验实施难度大、耗费较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种拖拉机机组作业匹配试验台，以解决现有技术中直接在田间试验进行作业匹配试验实施难度大的技术问题。
为实现上述目的，本发明所提供的拖拉机机组作业匹配试验台的技术方案是：拖拉机机组作业匹配试验台，包括轨道和移动装配在轨道上的用于盛装模拟土壤的移动土槽以及用于驱动移动土槽移动的驱动系统，移动土槽上方布置有用于安装可悬挂待试验机组的拖拉机整机或用于安装可悬挂待试验机组的模拟拖拉机动力系统的模拟动力部分或用于安装待试验机组的安装架，所述试验台还包括用于检测待试验机组所受负载的测试部分。
所述的安装架上安装有用于模拟拖拉机动力系统的模拟动力部分，模拟动力部分包括发动机、通过传动机构与发动机传动连接的驱动半轴及用于悬挂待试验机组的液压悬挂架，所述测试部分包括用于安装在液压悬挂架上以检测液压悬挂架在沿移动土槽移动方向上所承受的作用力的横向力传感器和用于检测液压悬挂架在竖向上所承受的作用力的纵向力传感器。
所述的模拟动力部分还包括用于向待试验机组输出旋转驱动力的动力输出轴，发动机输出的动力一部分传递到所述驱动半轴上、另一部分则传递到所述动力输出轴上，所述测试部分还包括安装在动力输出轴上以检测动力输出轴向待试验机组输出功率的机组转矩转速传感器，所述驱动半轴上均传动连接有用于向驱动半轴施加负载以模拟拖拉机行驶状态的加载测功机。
所述的发动机经变速箱、差速器将一部分动力传递到驱动半轴，其中，变速箱的动力输入轴和发动机的动力输出轴传动连接，变速箱具有与差速器的动力输入轴传动连接的第一动力输出轴和用于与所述动力输出轴传动连接的第二动力输出轴，变速箱上的动力输入轴上设置有用于检测向变速箱输入功率的第一转矩转速传感器，变速箱的第一动力输出轴上设有用于检测变速箱向差速器所输出的功率的第二转矩转速传感器，所述发动机由发动机电子辅助控制单元控制，变速箱由变速箱电子控制单元控制。
所述试验台还包括根据测试部分和第一、二转矩转速传感器的检测结果向发动机电子辅助控制单元和变速箱电子控制单元输出控制信号的控制系统，控制系统具有与横向力传感器、纵向力传感器、机组转矩转速传感器、第一转矩转速传感器及第二转矩转速传感器的输出部连接的信号输入部和与发动机电子辅助控制单元及变速箱电子控制单元的信号输入部连接的信号输出部。
所述的控制系统包括试验台控制器、机组控制器、拖拉机控制器及用于控制加载测功机输出负载的加载控制器，其中，横向力传感器及纵向力传感器的信号输出部分别与机组控制器的信号输入部连接，机组控制器的信号输出部与试验台控制器的信号输入部连通，第一、二转矩转速传感器的信号输出部与试验台控制器的信号输入部连接，试验台控制器的信号输出部分别与加载控制器的信号输入部及拖拉机控制器的信号输入部连接，试验台控制器通过拖拉机控制器与所述发动机电子辅助控制单元和变速箱电子控制单元控制连接。
所述的轨道为直轨道或弧形轨道或者是具有直行段和弧形段的组合轨道。
本发明的有益效果是：本发明所提供的拖拉机机组作业匹配试验台使用时，安装架及安装在拖拉机整机或模拟动力部分或安装架上的待试验机组固定不动，移动土槽在驱动系统驱动下移动，移动土槽和待试验的机组处于相对运动状态，因为在移动土槽中盛装有模拟土壤，通过移动土槽和待试验机组的相对移动可模拟真实机组作业情况，同时由测试部分对待试验机组所受负载进行检测，得到待试验机组进行不同田间作业时受承受的负载。本发明所提供的试验台通过驱动移动土槽移动以模拟拖拉机机组实际的田间作业状态，安装架固定不动，便于安装不同类型的待试验机组。
附图说明
图1是本发明所提供的拖拉机机组作业匹配试验台的一种实施例的结构示意图；
图2是图1的侧视图。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种拖拉机机组作业匹配试验台的实施例，该实施例中的试验台包括直轨道和移动装配在直轨道上的用于盛装模拟土壤的移动土槽25以及用于驱动移动土槽移动的驱动系统27。在移动土槽25上方布置有安装架30，安装架30上安装有用于模拟拖拉机动力系统的模拟动力部分，该模拟动力部分包括发动机1、两个用于驱动车轮转动的驱动半轴9和驱动半轴20、用于悬挂待试验机组的液压悬挂架以及用于向待试验机组输出动力的动力输出轴16，发动机1通过离合器2、变速箱4向驱动半轴及动力输出轴16输出动力，两驱动半轴通过差速器10与变速箱4传动连接，发动机1输出的动力一部分传递到驱动半轴上、另一部分则传递到动力输出轴16上，其中，变速箱4的动力输入轴和离合器2的动力输出轴传动连接，变速箱4具有与差速器9的动力输入轴传动连接的第一动力输出轴和用于与动力输出轴传动连接的第二动力输出轴，上述的两驱动半轴上分别安装有用于向驱动半轴施加负载以模拟拖拉机行驶负载的加载测功机7和加载测功机22。
上述的液压悬挂架的具体结构与现有技术中的拖拉机上设有的用于起降机组的液压悬挂架结构相同，均包括同步动作的第一升降臂11和第二升降臂17。
当待试验机组为需要输入旋转驱旋耕机组15时，将待试验的旋耕机组15安装在液压悬挂架上，同时将动力输出轴16与待试验的旋耕机组15的动力输入轴传动连接。而当待试验机组为不需要输入驱动力的犁耕机组26时，可将待试验的犁耕机组26安装在液压悬挂架上，动力输出轴不需要再向犁耕机组输出旋转驱动力。
本实施例中的试验台还包括用于检测待试验机组所受负载的测试部分，测试部分包括用于安装在液压悬挂架的升降臂上以检测升降臂在沿移动土槽移动方向上所承受的作用力的横向力传感器14、用于检测升降臂在竖直方向上所承受的作用力的纵向力传感器13及用于安装在动力输出轴上以检测动力输出轴向待试验机组输出功率的机组转矩转速传感器23，每个提升臂上均分别设有横向力传感器和纵向力传感器，横向力传感器、纵向力传感器及机组转矩转速传感器23的信号输出部分别与机组控制器的信号输入部连接，机组控制器的信号输出部则与试验台控制器300的信号输入部连接，试验台控制器300的信号输出部则通过加载控制器400与上述的两加载测功机的控制连接，加载控制器400的信号输入部与试验台控制器300的信号输出部连接，加载控制器400的信号输出部与两加载测功机控制连接。
上述移动土槽25的移动由土槽控制器200控制，土槽控制器200的信号输入部及试验台控制器300的信号输出部连接。
为更好的检测发动机1向驱动半轴及动力输出轴16输出的动力，在变速箱4的动力输入轴上设置有用于检测向变速箱输入功率的第一转矩转速传感器3，在变速箱的第一动力输出轴上设有用于检测变速箱向差速器所输出的功率的第二转矩转速传感器5，并且将第一、二转矩转速传感器的信号输出部与试验台控制器300的信号输入部连接。
同时，为便于对发动机输送给驱动半轴及动力输出轴的动力进行调整，发动机1由发动机电子辅助控制单元控制，变速箱4由变速箱电子控制单元控制，发动机电子辅助控制单元和变速箱电子控制单元均设置在拖拉机控制器100上，拖拉机控制器100的信号输入部与上述试验台控制器300的信号输出部连接。
上述试验台控制器、机组控制器、加载控制器及拖拉机控制器构成用于根据测试部分和第一、二转矩转速传感器的检测结果向发动机电子辅助控制单元和变速箱电子控制单元输出控制信号的控制系统。
当对不需要旋转驱动力的待试验机组如犁耕机组26测试时，安装架30及待试验机组固定不动，移动土槽25在驱动系统27驱动下沿直轨道移动，这样一来，移动土槽25和待试验机组处于相对运动状态，同时由加载测功机向驱动半轴施加负载以模拟拖拉机正常行驶所受到的阻力，模拟拖拉机机组田间作业状况。同时，由测试部分中的横向力传感器14及纵向力传感器13及将检测到的数据信息发送到机组控制器400中，由机组控制器对数据进行处理后得到待试验机组所承受的负载，机组控制器将处理后的数据发送到试验台控制器300中，由试验台控制器300向输出反馈控制信号给加载控制器400进而控制加载测功机施加在驱动半轴上的负载，进而可以模拟拖拉机机组在不同土壤的田间作业的实际状况。
而当对需要旋转驱动力的待试验机组如旋耕机组15测试时，在将旋耕机组15安装在液压悬挂架上后，再将动力输出轴16与旋耕机组15的动力输入部传动连接即可。
上述实施例中，试验台可对需要旋转驱动力的机组如旋耕机组进行试验，此时，需要在安装架上布置由发动机驱动的动力输出轴。在其他实施例中，如果仅是对不需要旋转驱动力的机组如犁耕机组进行试验的话，动力输出轴不再向机组输出旋转驱动力，也可以不设置动力输出轴。
上述实施例中，设置有第一转矩转速传感器和第二转矩转速传感器分别对变速箱输入输出功率进行检测，这样可以对发动机输出给驱动半轴及动力输出轴的动力进行检测，可为控制器控制发动机及变速箱提供控制基础。
上述实施例中，安装架上安装有用于模拟拖拉机动力系统的模拟动力部分，在其他实施例中，也可以将可悬挂待试验机组的拖拉机整机安装在安装架上，亦或者是直接将待试验的机组悬挂在安装架上以对待试验机组进行测试。
上述实施例中，测试部分主要包括横向力传感器、纵向力传感器及机组转矩转速传感器，在其他实施例中，当不需要对旋耕机组进行测试时，可以将转矩转速磁传感器去除。
上述实施例中，支撑移动土槽的轨道为直轨道，在其他实施例中，轨道也可以为弧形轨道或者为同时具有直行段和弧形段的组合轨道。

Claims (7)

1.拖拉机机组作业匹配试验台，其特征在于：包括轨道和移动装配在轨道上的用于盛装模拟土壤的移动土槽以及用于驱动移动土槽移动的驱动系统，移动土槽上方布置有用于安装可悬挂待试验机组的拖拉机整机或用于安装可悬挂待试验机组的模拟拖拉机动力系统的模拟动力部分或用于安装待试验机组的安装架，所述试验台还包括用于检测待试验机组所受负载的测试部分。
2.根据权利要求1所述的拖拉机机组作业匹配试验台，其特征在于：所述的安装架上安装有用于模拟拖拉机动力系统的模拟动力部分，模拟动力部分包括发动机、通过传动机构与发动机传动连接的驱动半轴及用于悬挂待试验机组的液压悬挂架，所述测试部分包括用于安装在液压悬挂架上以检测液压悬挂架在沿移动土槽移动方向上所承受的作用力的横向力传感器和用于检测液压悬挂架在竖向上所承受的作用力的纵向力传感器。
3.根据权利要求2所述的拖拉机机组作业匹配试验台，其特征在于：所述的模拟动力部分还包括用于向待试验机组输出旋转驱动力的动力输出轴，发动机输出的动力一部分传递到所述驱动半轴上、另一部分则传递到所述动力输出轴上，所述测试部分还包括安装在动力输出轴上以检测动力输出轴向待试验机组输出功率的机组转矩转速传感器，所述驱动半轴上均传动连接有用于向驱动半轴施加负载以模拟拖拉机行驶状态的加载测功机。
4.根据权利要求3所述的拖拉机机组作业匹配试验台，其特征在于：所述的发动机经变速箱、差速器将一部分动力传递到驱动半轴，其中，变速箱的动力输入轴和发动机的动力输出轴传动连接，变速箱具有与差速器的动力输入轴传动连接的第一动力输出轴和用于与所述动力输出轴传动连接的第二动力输出轴，变速箱上的动力输入轴上设置有用于检测向变速箱输入功率的第一转矩转速传感器，变速箱的第一动力输出轴上设有用于检测变速箱向差速器所输出的功率的第二转矩转速传感器，所述发动机由发动机电子辅助控制单元控制，变速箱由变速箱电子控制单元控制。
5.根据权利要求4所述的拖拉机机组作业匹配试验台，其特征在于：所述试验台还包括根据测试部分和第一、二转矩转速传感器的检测结果向发动机电子辅助控制单元和变速箱电子控制单元输出控制信号的控制系统，控制系统具有与横向力传感器、纵向力传感器、机组转矩转速传感器、第一转矩转速传感器及第二转矩转速传感器的输出部连接的信号输入部和与发动机电子辅助控制单元及变速箱电子控制单元的信号输入部连接的信号输出部。
6.根据权利要求5所述的拖拉机机组作业匹配试验台，其特征在于：所述的控制系统包括试验台控制器、机组控制器、拖拉机控制器及用于控制加载测功机输出负载的加载控制器，其中，横向力传感器及纵向力传感器的信号输出部分别与机组控制器的信号输入部连接，机组控制器的信号输出部与试验台控制器的信号输入部连通，第一、二转矩转速传感器的信号输出部与试验台控制器的信号输入部连接，试验台控制器的信号输出部分别与加载控制器的信号输入部及拖拉机控制器的信号输入部连接，试验台控制器通过拖拉机控制器与所述发动机电子辅助控制单元和变速箱电子控制单元控制连接。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的拖拉机机组作业匹配试验台，其特征在于：所述的轨道为直轨道或弧形轨道或者是具有直行段和弧形段的组合轨道。
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