[实用新型]农田地面有效激励谱测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于农林机械技术领域，涉及一种力学测试设备，具体涉及一种农田地面有效激励谱测量装置。

背景技术

农机在田间工作时需通过耕地、草地、沙地等复杂软路面，由路面不平激励引起的振动导致零部件过早地磨损、疲劳和损坏，长期以来，设计耐久性好、可靠性高的农用装备，一直是有待深化研究的课题。目前，国内农机具的设计对田间路面不平度引起的振动导致零部件强度及可靠性变化的情况考虑较少，要对整机可靠性设计，必须考虑来自地面的随机激励，设计一套适用于农田不平度激励采集装置是关键所在。

现有的路谱测试几乎都是关于公路路面的，公路路面经过压实，路面硬度大，车辆行驶过程中路面不会发生塑性变形，农田地面由于土壤的粘弹性、剪胀性等，使得采集到的纵断面激励谱并非真正作用农机底盘的有效激励。因此需要可以获得不同负载下的有效激励数据的装置和方法。

已有的测试装置对测试速度要求在30km/h以上才，农田地面测量时速度应在10km/h左右，需能适应农机具正常行驶和作业速度的测量设备。

不少路面谱测量方法都通过采集振动加速度信号，转换得到位移功率谱密度的方法误差比较大，根本原因是加速度传感器引入的误差及二次积分后引起的静态漂移。加速度传感器频率响应低频响应差，而农田面起伏不平，在这种随机振动冲击下轮轴车的加速度与正弦加速度不一样，它的平均值不一定总是0而相反是可能很大的，也就是其信号的DC分量很大，而恰恰这个DC部分不能通过，引起加速度信号的失真，积分一次积分两次以后就出现单调上升。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决上述问题，因此提供一种农田地面有效激励谱测量装置，能够高效采集农田有效激励数据并进行数据处理，处理后可用于农用车辆虚拟样机仿真和室内道路模拟实验，并且数据误差小，可用于低速农机。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种农田地面有效激励谱测量装置，包括：测量车和测试系统；

所述测试系统包括数据采集模块和数据处理模块；

所述测量车包括测量架、连接杆、地面仿形轮和升降机构，所述升降机构设于所述测量架上，所述测量架套接在所述连接杆上，所述连接杆下端连有所述地面仿形轮；

所述测量架和地面仿形轮之间设有弹簧，所述弹簧设于所述连接杆上，用来保证轮子与地面实时接触；

所述测量架上设有速度传感器，所述测量架与地面仿形轮之间设有直线位移传感器，所述地面仿形轮轮轴处设有光电旋转编码器；

所述速度传感器、直线位移传感器和所述光电旋转编码器与所述数据采集模块电连接。

本实用新型装置还包括配重装置，所述配重装置设于所述测量架上，所述配重装置包括配重架和配重块，所述配重块的数目可调节。

所述配重架包括底盘和凸起部，所述凸起部由定位部和卡接部组成。

所述卡接部的横截面为倒置的梯形。与配重块的凹槽一一对应，使得配重块能够牢牢卡在所述配重架上。

还包括实体机连接装置，所述实体机连接装置包括依次连接的连接件和连杆，所述连杆与所述升降机构相连接，所述连接件与所述连杆之间设有拉力传感器，所述拉力传感器与所述数据采集模块电连接。

所述升降机构由四个平行的连杆和前、后支架组成平行四边形机构，使得测量架始终垂直地面运动。所述平行四边形机构内还设有液压缸作为动力装置，液压缸伸缩带动测试架上升或者下降，可以根据车辆底盘高度，调节测量架基准位置。可适用于多种农机具、农用车。

所述连接杆与地面仿形轮之间设有连接座。

本实用新型的有益效果是：

现有的路谱测试几乎都是关于公路路面的，公路路面经过压实，路面硬度大，车辆行驶过程中路面不会发生塑性变形，农田地面由于土壤的粘弹性、剪胀性等，使得采集到的纵断面激励谱并非真正作用农机底盘的有效激励。本实用新型针对此问题提出了解决办法，可以获得不同负载下的有效激励数据。

已有的测试装置对测试测试速度要求在30km/h以上才，农田地面测量时速度应在10km/h左右，需能适应农机具正常行驶和作业速度。本设计的测量设备适合安装于低速农机具。