联合收割机脱粒滚筒轴的扭矩传感器分析与应用选择.pdf

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1、设研分析SJleYanjiHFenxil2⋯年’第2⋯期联合收割机脱粒滚筒轴的扭矩传感器分析与应用选择术倪茜丽，唐思超，郑玉卿。祝守新(湖州师范学院信息与工程学院，浙江湖州313000)摘要：为防止喂入量过大而引起的联合收割机安全皮带烧坏现象出现，需要对滚筒轴的扭矩进行监测来控制喂入量。本文拟采用扭矩传感器的监测方式，以型号为湖州思达4LZ一2．5联合收割机为样本，介绍了几种扭矩传感器的工作原理，结构和安装方法，并进行优缺点比较。关键词：联合收割机脱粒滚筒轴扭矩传感器中图分类号：TS642；TH114文献标识码：B文章编号：

2、1002—6886(2014)02—0043—04TorqueseiisoranalysisandappficafionchoiceforthethreshingcylinderofcombineharvesterNIXili，TANGSichao，ZHENGYuqing，ZHUShouxinAbstract：Thetorqueparametersofdrumshaftareneededforreal—timemonitoringinordertopreventthecombineharvestersafetybeltbur

3、noutphenomenoncausedbyexcessivefeeding．Inthisarticle，itplanstousethetorquesensorformonitoring．Takingthemodelof4LZ一2．5Huzhousidacombineharvesterforinstance，itintroducesseveralkindsoftorquesensors’workingprinciples，structuresandinstallationmethods，aswellasthecomparis

4、onoftheiradvantagesanddisadvantages．Keywords：combineharvester；threshingcylindershafte；torque；sensor随着联合收割机的发展，人们对农业机械的自速箱减速，传递给中间轴，带动脱粒滚筒轴和切流滚动化提出了更高的要求。国内的联合收割机大多依筒轴旋转，作物在滚筒凹板筛和滚盖导草筋间受到靠操作员观察喂人量来调节速度，自动化水平不高，旋转钉齿的多次打击翻动，进而分离开谷物和秸秆，容易使喂人量过大导致脱粒滚筒堵塞，造成机器安图1为4LZ一2．5联

5、合收割机的产品实物图。全皮带烧坏。由于目前喂入量还无法通过装置直接测量，故采用间接测量方式，本文选用脱粒滚筒轴的切流滚筒扭矩作为监测量。在正常情况下，滚筒扭矩与负荷成正比例关系，当超负荷工作时，扭矩相应增大，超脱粒滚筒过额定范围后，搅龙轴就容易卡死，滚筒轴的扭矩能及时准确反映出脱粒滚筒轴的负荷。传统测量扭矩的方法主要是在传动皮带的紧边安装张紧滚轮作为图1湖州思达4Lz一2．5联合收割机传感器，这种方法系统结构比较复杂，精确度不高，滞后性较大且容易影响皮带寿命。如今，扭矩传感当滚筒轴发生堵塞时负荷最大，经现场测量，最器的精度高

6、、频响快、可靠性好，市面上已出现多种大负荷为：扭矩传感器。本文以测量滚筒轴扭矩为出发点，阐F=3kN，滚筒半径为280mm，最大扭矩为：述了几种常见的扭矩传感器在联合收割机上的应用T=FR=3×280=840N·m选择与安装方法及优劣比较。故选择扭矩传感器标准量程为1000N-m。1传感器量程确定2传感器结构和原理分析发动机高速旋转运动是通过皮带轮、链轮和减扭矩传感器种类很多且分类方法也不同：根·43·弋嬲IⅪModernM泌achine珂据传感器的连接方式不同，可以分为轴式、法兰式结构如图4所示。和拧紧式；根据检测方法的不

7、同，又可分为应变片式转矩传感器、磁电式转矩传感器、磁阻电转矩传感器等。脱粒滚筒轴的结构如图2所示，根据轴的具体结构尺寸，分别对不同类型的扭矩传感器进行选择分析。图2脱粒滚筒轴2．1应变片式扭矩传感器扭力杆应变片电测技术是目前国内比较成熟的扭矩检图4非接触扭矩传感器结构图测手段，它的特点是精度高，频响快，可靠性好，寿命电感集流环是应用初级线圈与次级线圈之间的长。这种传感器的基本原理如图3所示。当转轴扭电磁感应现象来进行非接触能源传递的，解决了在转时，在相对于轴中心线45。方向上会产生压缩及旋转运动状态下，对旋转扭矩传感器进行持

8、续、非接拉伸力，从而将力加在旋转轴上j。如果在转轴上触供能的问题j。电感集流环的初级线圈安装在或直接在被测轴上，沿轴线的45。或135。方向将应不动的壳体上，二次级线圈同旋转的轴固定连接，由变片粘贴上，两个应变片同时接人电桥电路。当转此通过电感集流环向旋转轴提供脉冲信号，该脉冲轴受转矩作用