[发明专利]一种山地履带拖拉机机械性能试验平台

说明书

本发明公开了一种山地履带拖拉机机械性能试验平台，由机械系统、图像采集系统、补光系统、数据采集及分析系统组成。机械系统包括液压泵站、液压缸、土槽以及土壤；图像采集系统包括摄像机控制台及工业摄像机组；补光系统为强光灯组；数据采集及分析系统包括动态信号测试分析仪、同步时钟信号发生器、压力传感器网络及上位机。该山地履带拖拉机机械性能试验平台，可用于山地履带拖拉机在坡地工况下的稳定性及牵引附着性能试验，并且针对拖拉机在坡地工况下的各项机械性能指标及其相关数据能够做到实时采集、实时存储、实时显示、实时分析，实用性强，有较强的推广与应用价值。

技术领域

本发明属于农业工程测试技术领域，尤其涉及一种山地履带拖拉机机械性能试验平台。

背景技术

我国丘陵山区面积广大，其农业机械化水平对于全国的农业机械化发展影响巨大，发展丘陵山区的农业机械化已成为我国农业发展的重大战略需求。然而，适用于我国丘陵山区复杂地形特点的动力机械供给不足，早已成为制约该地区农业机械化发展的主要问题。因此，研制山地履带拖拉机并开展相关方面的研究是解决我国丘陵山区农业机械化动力瓶颈的有效途径。

稳定性及牵引附着性能是山地履带拖拉机最为重要的两项机械性能。良好的稳定性是拖拉机在坡地工况下安全行驶和工作的前提及保证；牵引附着性能的好坏直接影响整机在坡地工况下的工作效率和作业效果，也是整机能否良好地发挥其他各项机械性能的基础，反映为履带与地面之间的力学作用特性，即车辆—地面力学特性。在我国，针对履带拖拉机的这两项机械性能有较为广泛的研究，但大多研究仅以履带拖拉机在平地工况下的行驶和工作为前提，对于行驶和工作在坡地工况下的履带拖拉机则研究较少。

为研究山地履带拖拉机的稳定性，需要进行拖拉机在坡地工况下的稳定性试验；为研究其地面力学特性，需要对履带与地面之间的相互作用进行试验并测定相关力学参数。然而目前相关试验需要较大的试验场地，在被试拖拉机允许行驶的坡度范围内要实现坡度角的任意变化更加困难，且受季节、气候等因素的限制，土壤水分、硬度、土质结构等变化也将影响该试验结果。因此，需要相应的试验平台来模拟不同坡度及地面环境，从而对履带及地面之间的相互作用进行评测和分析，以保证山地履带拖拉机的各项机械性能满足实际工作环境下的要求。

针对上述实际需求，并未出现能够全面模拟坡道角度、土壤结构变化等坡地真实环境的综合试验平台，需要设计一种山地履带拖拉机机械性能试验平台，用于山地履带拖拉机在不同坡地工况下的稳定性试验及其履带与地面之间相互作用参数的测定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构稳定的山地履带拖拉机机械性能试验平台，该平台能够为山地履带拖拉机的设计研发提供试验条件。

本发明所采用的技术方案是：所述一种山地履带拖拉机机械性能试验平台由机械系统、图像采集系统、补光系统、数据采集及分析系统组成。所述机械系统包括液压泵站、液压缸、土槽以及土壤；所述图像采集系统包括高速摄像机、摄像机控制台及工业摄像机组；所述补光系统为强光灯组；所述数据采集及分析系统包括动态信号测试分析仪、同步时钟信号发生器、单层压力传感器网络、多层压力传感器网络及上位机。

所述土槽为矩形土槽，底部与所述液压缸通过销钉连接，液压缸通过销钉与地面连接；所述土槽的主体为钢质箱体，内部装有玻璃挡板；所述钢质箱体上安装有安全钩；所述玻璃挡板与钢质箱体连接，并将土槽划分为两个封闭区域，分别为区域I和区域II；所述玻璃挡板上装有侧滑挡块。

所述区域I为土壤变形图像采集区，其内部安装有强光灯组及工业摄像机组；所述工业摄像机组由6个工业摄像机构成。

所述区域II内部填有土壤，试验时可根据试验要求埋放单层压力传感器网络或多层压力传感器网络，用于测量山地履带拖拉机的履带与土槽土壤之间的压力数据。

所述单层压力传感器网络或多层压力传感器网络均通过数据传输线路与动态信号测试分析仪连接，动态信号测试分析仪通过数据传输线路与上位机连接。