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基于虚拟仪器与高速摄影技术的锯齿防堵装置测试系统研究

张侦英  
【摘要】: 本课题为了进一步完善旱地农业保护性耕作系统,对廖庆喜博士提出的新型锯齿防堵装置进行了功耗测试及防堵性能的实验研究。 通过对锯齿防堵装置中主要零部件的设计分析,得出主轴转速、台车前进速度、动定刀间隙、锯齿离地间隙、秸秆覆盖量等是影响锯齿防堵装置防堵性能的主要因素。根据实验目的,确定了防堵装置功率消耗的测试方法。 开发出基于虚拟仪器技术的功率测试系统,实现了对扭矩、转速数据的采集、分析和处理的自动化。利用该测试系统,对防堵装置的功率、转速进行了实验研究,通过统计和分析,得到了功率消耗的回归模型。分析结果表明:影响功率消耗的主要因素有:主轴转速、台车前进速度、动定刀之间的间隙和秸秆覆盖量,锯齿离地间隙对防堵装置功率消耗的影响很小。 开发出基于虚拟仪器技术的高速摄影系统,实现了瞬态图像的连续采集和自动保存。利用该测试系统对锯齿防堵装置在不同工况下的防堵性能进行了定性分析,分析结果表明:转速为650r/min、台车前进速度为0.3m/s、动定刀间隙为10mm、秸秆覆盖量为11250 kg/hm~2时,防堵效果比较好。 此外,因研究需要,还开发了一套图像预处理系统,能够对采集的图片进行反转、对比增强、边缘检测等预处理,使之满足研究的需要和视觉效果。


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