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谷子脱粒装置性能检测系统的研究

作　者: 李建平
导　师: 郑德聪
学　校: 山西农业大学
专　业: 农业电气化与自动化
关键词: 脱粒装置性能参数虚拟仪器技术数据采集数据处理
分类号: S226.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

谷子是山西省的主要农作物,其营养价值很高。随着农业结构调整和小杂粮种植战略的实施进一步推进了谷子的规模化生产。为了提高劳动生产率,实现机械化生产,设计开发适合我省谷子脱粒的机械具有重要的现实意义。山西农业大学工学院研制的5TG-3型谷子脱粒机,满足实际脱粒需求,但所采用的拍搓式脱粒装置,由于拍搓部件的往复运动,在工作中会产生较大的振动,影响了谷子脱粒的质量以及脱粒机的性能。因此,本文借助虚拟仪器技术对谷子脱粒装置的工作性能指标进行了检测,为脱粒装置的进一步研发提供依据。主要研究结果如下：确定了影响5TG-3型谷子脱粒装置脱粒效果的主要参数,完成了谷子脱粒装置的性能检测系统的设计与研究。(1)脱粒装置的性能参数及测量方法研究介绍了谷子脱粒机的主要性能参数,分析讨论了影响谷子脱粒装置脱粒质量的动力性能(转矩、转速与功率)参数、振动性能参数和工作性能(包括破碎率、包壳率)参数,最终确定了5TG-3型谷子脱粒机的脱粒装置进行性能检测的各项性能参数。(2)搭建了基于虚拟仪器平台的性能检测系统根据谷子脱粒装置的性能测试要求,以虚拟仪器技术为平台,设计了谷子脱粒装置的性能检测系统。该检测系统完成了脱粒装置的各项性能指标的采集、传输、转换以及实时显示。此外,还根据检测目的设计了数据处理系统,完成了对振动性能参数的数据预处理、时域分析、频域分析与时频分析。(3)试验研究通过对系统的测试,其工作性能参数与实际手工测量的结果相符合,转矩、转速与功率参数与使用传统测量仪器的测试效果一致。针对振动信号进行的数据处理(时域分析、频域分析、STFT分析与小波分析)得到了脱粒装置的振动频率与振幅等,并对脱粒装置做了故障诊断分析以检验装置在工作中是否发生故障,各项研究结果表明该检测系统达到了预期设计的目的。

全文目录

摘要  6-7
1 绪论  7-12
  1.1 研究目的及意义  7
  1.2 谷子脱粒装置检测技术的国内外技术发展动态  7-10
    1.2.1 谷物损失测试技术的研究进展  8-9
    1.2.2 谷物光电检测技术的研究进展  9
    1.2.3 转矩、转速、功率测试技术的研究进展  9
    1.2.4 振动测试技术的研究进展  9-10
    1.2.5 虚拟仪器技术的发展  10
  1.3 主要研究内容  10-12
2 谷子脱粒机性能参数及测量方法  12-19
  2.1 谷子脱粒机动力性能参数及测量方法  12-13
  2.2 谷子脱粒机振动性能的测量  13-15
  2.3 谷子脱粒工作性能参数及测量方法  15-16
    2.3.1 脱粒工作性能参数  15-16
    2.3.2 谷子脱粒工作性能参数的测量方法  16
  2.4 5TG-3型谷子脱粒机的结构组成与工作原理  16-18
    2.4.1 5TG-3型谷子脱粒机简介  16-17
    2.4.2 5TG-3型谷子脱粒机总体结构  17-18
    2.4.3 5TG-3型谷子脱粒机的主要性能参数  18
  2.5 小结  18-19
3 测试系统设计  19-51
  3.1 谷子脱粒装置测试系统的硬件设计  19-28
    3.1.1 总体设计  19
    3.1.2 传感器选型  19-21
    3.1.3 光电测量与电路仿真实验  21-26
    3.1.4 数据采集卡的选型  26-27
    3.1.5 信号调理装置的选型  27-28
  3.2 谷子脱粒装置测试系统的软件设计  28-50
    3.2.1 检测系统程序的总体设计  28-31
    3.2.2 信号采集系统设计  31-33
    3.2.3 信号处理系统设计  33-50
  3.3 小结  50-51
4 检测系统的在线实测  51-58
  4.1 数据采集  51-52
  4.2 数据处理  52-57
  4.3 小结  57-58
5 研究结论与展望  58-59
  5.1 主要研究结论  58
  5.2 展望  58-59
参考文献  59-61
Abstract  61-63
附录  63-65
致谢  65

谷子脱粒装置性能检测系统的研究

内容摘要

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