[发明专利]一种农机旋转部件输出功率的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业机械，具体是一种农业机械旋转部件输出功率的测量方法。

背景技术

在农业机械中旋转工作部件较多，且易产生故障，对于农机旋转工作部件来说，功率是其重要参数之一。在工作过程中，如果功率超过额定功率将出现堵塞等故障影响整机工作效率，如果功率远小于额定功率将不能发挥整机的工作能力，造成浪费。农业机械的工作环境比较恶劣，加上我国农机加工水平不高，农机的利润空间不大，这给旋转工作部件功率的在线监测带来困难，使机器故障率较高，监测水平较低，并影响今后农业机械自动控制系统的建立。在农机的使用中，比较理想的应用条件就是机手或者控制系统能够时刻监测到关键旋转部件的功率，进而对机器进行一定的调整，发挥机器的最大功效，降低故障率。

在实际应用中，农机旋转工作部件的功率判定一是由机手凭经验估计功率，然而现在农机应用越来越普遍，机型越来越大，只靠经验判断功率难度很大，且不利于今后向自动化控制的发展；二是直接由转速表示功率，监测转速比较简单，当旋转部件功率超过额定功率时转速会下降，但当转速在允许范围内时，并不能确定旋转部件工作在其功率远小于额定功率状态还是在额定功率状态，因此转速并不能真正反应旋转部件的功率，只是起警示作用；三是采用测功仪进行测量，测功仪的原理是测定旋转工作部件的转速和扭矩，用转速和扭矩的乘积来反映功率的大小。扭矩的测量是基于转轴的变形，而通常旋转工作部件轴除了承受转矩还要承受弯矩，导致转轴变形复杂，难于计算。而且，由于常用的旋转工作部件轴的材料硬度大，在工作中变形很小，难以测量。所以，常用的测功仪采用旋转工作部件外接弹性轴的方法来克服上述缺点，即通过联轴器将动力传到弹性轴上，再通过另外一个联轴器将动力传递到旋转工作部件。由于弹性轴变形较大，通过应变片测定弹性轴的变形相对容易。将测得的变形换算成扭矩，与测得的扭矩相乘即可得出功率值。上述原理的测功仪机构复杂，安装尺寸大，对工作环境敏感性高，价格昂贵，适用于实验室或者厂房内旋转工作部件功率测量，且难以实现在农机上在线安装使用。这些给农机旋转工作部件的功率的测量带来不便。因此目前需要一种价格低廉，能在线准确监测农机旋转部件功率的方法，降低农机的故障率，提高农机的工作效率，降低机手的劳动强度，并为农机的自动化控制提供便利条件。

发明内容

本发明的目的就在于针对目前农机上无法安装测功仪，给在线测量农机旋转工作部件功率带来不便的状况，提供一种农业机械旋转部件输出功率的测量方法，该测量方法更方便、费用低廉，为整机的监控系统提供充足的信息。

为实现上述目的，本发明的技术方案是采用一种农机旋转部件输出功率的测量方法，所述方法包括如下步骤：

S1：由转速传感器测量所述旋转部件的转速信号，并将测量到的转速信号经线缆传送到单片机；

S2：由压力传感器测量与所述旋转部件连接的液压传动机构中液压油的压力信号，并将测量到的压力信号经线缆传送到单片机，其中，所述液压油的压力与所述农机旋转部件输出的扭矩成比例；

S3：所述单片机将所述转速信号与所述压力信号按如下计算公式计算处理：PW=μ·n·p·S·rcosα]]>

公式中P_W---农机旋转部件输出功率；

        μ---三角传动带与主动轮或被动轮之间的摩擦系数；

        p--液压油的压力；

        r---与旋转部件连接的主动轮半径；

        n---旋转部件旋转速度；

        S---封闭油腔内液压油压力作用在活塞端面的面积；

        α---三角传动带楔角；

其中，μ、r、S、α为常数，p、n为传感器测量数据

S4：所述单片机将计算处理后的数据送到液晶显示器，所述液晶显示器显示出旋转部件输出功率。