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拖拉机驾驶室试验台设计电气与控制部分设计 学生:韦 荣 芬 农机91班 主要内容 1、研究意义 2、研究目标 3、研究内容 4、拟解决的问题 5、技术路线、研究方案 6、创新之处 7、计划及预期进展 1、研究意义 例如，Robert M.Clarke对美国有关部门的各种车辆事故统计数据分析表明：翻车事故占总事故的 56.7%，事故发生后的驾驶室极度变形和击穿是造成司机致命伤害的主要原因；Kenneth F. Orlowski通过 89 例翻车事故研究发现，顶盖损坏越严重对司机伤害的可能性也越大，伤害程度也越重。减少拖拉机事故中对驾驶员的伤害程度，不仅要进一步加强驾驶员的技术培训和安全教育，提高其对于事故的应变能力和自身的安全意识；更应采取强制性措施，给拖拉机安装驾驶室或安全保护架。由于驾驶室或安全保护架具有较大的强度和刚度，翻车时能够承受机身以及地面对它的冲击，给驾驶人员足够的安全空间，确保其人身安全。 拖拉机驾驶室作为一种防护装置，其强度必须满足《标准拖拉机防护装置强度试验方法（静载试验）》的要求。因此，拖拉机驾驶室试验台的设计是必要的，对于减少拖拉机伤亡事故有着十分重要的意义。 2、研究目标 本项目的总体研究目标是根据OECD农业和林业拖拉机官方试验标准规则的规则4《标准拖拉机防护装置强度试验方法（静载试验）》规定，设计出用于拖拉机驾驶室进行静载试验的试验台。为拖拉机驾驶室的强度试验提供科学有效的依据。 为实现试验台方便记录载荷与加载点位移的关系，并能计算出变形所吸收的能量，便于操作者控制的电气控制系统。 3、研究内容 确定加载力大小及加载位置 研究试验拖拉机驾驶室的结构尺寸，材料刚度，质量参数等，在此基础上按OECD4《标准拖拉机防护装置强度试验方法（静载试验）》规定确定试验时的加载位置，加载力的大小。 试验台电气控制系统设计 由高速采集卡对以上量值进行模数转换后交由工控机对数据进行处理、显示，并对比设定值对数据加以分析后发出指令，控制加载压力以实现对整个试验过程的闭环控制。 4、拟解决的问题 1）具有美观，便捷的人机对话界面； 2）可根据需要改变试验条件，更新试验参数； 3）可实现动态显示条件参数值和测量参数值； 4）设有数据库，可将测得的数据存入数据库中，数据库中的资料可进行查询。 再通过打印机以试验报告的形式输出。 ? 5、技术路线 研究方案 电气控制部分的设计主要包括两方面：硬件部分、软件部分。 硬件部分：如图1所示主要由微型计算机、 多功能 A/D、D/A、I/O 卡、拉压力传感器、传感器放大器、位移传感器、固态继电器板、打印机等硬件组成。 采用微型计算机来实现各项试验的逻辑控制及数据采集。人机对话采用直观、简单的显示器上菜单提示，键盘或鼠标键入的操作方式，测试结果通过显示器和打印机输出。 软件部分： 程序用BASIC语言编制，分以下几个部分: 1.初始 2.标定 3.采样 4.计算输出 程序框图 6、创新之处 本项目的特色和创新之处在于一般对于拖拉机驾驶室的强度试验，由厂家生产前的在设计阶段就对驾驶室的强度进行计算机仿真分析，但对生产后的拖拉机驾驶室的强度试验研究较少，静载试验台的设计方便模拟拖拉机翻车事故，检验其能承受的载荷，为驾驶室强度评估提供有效的依据。 电气与控制部分创新处： 1.用微型计算机来实时计算驾驶室静载变形能量是较好的方案，比起专用的面积仪使用万能性好、精确度高，而且价格低。 2．所采用的测试系统包括微型计算机都是通用设备，可以实现移动式测量。故而，亦能用于其它不同项目的测试和数据实时处理或控制。 3.易于实现自动控制和操作自动化。 4.当试验规则变动时，只要修改程序即可。 7、计划及预期进展 研究计划及预期进展 ?2013.3.20-2013.4.5：确定选取拖拉机试验样品的驾驶室结构尺寸，刚度、质量等参数，再计算出所需加载力的大小，以及加载的位置点。 2013.4.6-2013.4.16：确定试验台的总体结构尺寸，绘制出相应的零件图，装配图。 2013.4.17-2013.5.2: 根据加载载荷大小，及位置，设计出电气控制系统，实现试验台的加载控制，力与位移的变化关系的分析，确定试验台的试验效果。 2013.5.3-2013.5.15: 结合机械系统设计、液压设计、电气设计，整理试验台整体的设计，写出相关论文。