The invention discloses a tractor three-point suspension space dynamic load sensing device, which comprises a cross beam, two longitudinal beams and three-component force sensors. The cross beam and two longitudinal beams are connected to form a_frame. The middle part of the cross beam and the bottom of the two longitudinal beams are equipped with three-component force sensors, and the front and rear sides of the three-component force sensors are respectively equipped with connectors. The front-side connector is used to connect the tractor and the rear-side connector is used to connect the agricultural machinery; the three-component force sensor can measure the force in the direction of three rectangular coordinate axes X, Y and Z, and the three three-component force sensors are arranged to form a measuring array; the first-angle sensor and the second-angle sensor are used to measure the sensor and the tractor respectively. The pitch angle, roll angle and azimuth angle of the machine are used to transfer the measurement results from the sensor coordinate system to the tractor coordinate system. The invention can simultaneously test the component forces in three directions at three hanging points, thereby realizing the testing of traction force, lifting force, transverse force and torque of agricultural machinery.
【技术实现步骤摘要】
拖拉机三点悬挂空间动态载荷传感装置及其工作方法
本专利技术涉及农业机械
,具体涉及一种拖拉机三点悬挂空间动态载荷传感装置。
技术介绍
现有的牵引力常用方法有车拉车法(或拖带法),即由后置拖拉机悬挂农机具,由前置拖拉机牵引后置机组,标准拉力传感器位于两台拖拉机之间,缺陷在于测试结果包含后置拖拉机自身行驶滚动阻力,只能得到近似结果,滚动阻力需另外单独测试。且只能测试牵引力。测力销法,将联接拖拉机和机具的三个悬挂销替换为力传感器,力传感器大都为单向载荷传感器,只能根据传感器的安装方位测试已知方向上的载荷。缺点是随着三点悬挂机构的升降(作业深度调整),无法分辨所受载荷方向,可以测试牵引力和提升力。五杆测力法(杆件替换法),将悬挂装置上下拉杆、提升杆替换为力传感器,测量过程中需测定杆件的角度和瞬态位置,用解析法计算出牵引力的数值。只适用于高度调节方式(机具处于浮动状态),即简化为理想的二力杆受力状态,实际情况并不能保证。八角环传感器测力框架,由上下两层子框架组成,使用二个延伸八角环作为测力传感元件,要求框架平面与地面垂直,实际使用中只能近似垂直,无法严格保证,可以测试牵引阻力、垂直力及弯矩。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术目的在于针对现有技术的不足,提供一种拖拉机三点悬挂空间动态载荷传感装置及其工作方法,可以同时测试三个悬挂点处三个方向上的分力,从而实现农机具牵引力、提升力、横向力及力矩的测试。技术方案:本专利技术所述拖拉机三点悬挂空间动态载荷传感装置,连接在拖拉机和农机具之间;包括横梁、两根纵梁、三分力传感器、第一角度传感器和第二角度传感器,横梁和两根纵 ...
【技术保护点】
1.拖拉机三点悬挂空间动态载荷传感装置,连接在拖拉机和农机具之间;其特征在于:包括横梁、两根纵梁、三分力传感器、第一角度传感器和第二角度传感器,横梁和两根纵梁连接组成∏型框架,横梁的中部和两根纵梁的底部均设有三分力传感器,三分力传感器的前后侧分别设有联接件,前侧联接件用于连接拖拉机,后侧联接件用于连接农机具;所述三分力传感器能够测量X、Y、Z三个直角坐标轴方向的受力大小,三个三分力传感器排列构成测量阵列;所述第一角度传感器用于测量传感装置的俯仰角、横滚角、方位角,所述第二角度传感器用于测量拖拉机的俯仰角、横滚角、方位角,利用传感装置与拖拉机之间的角度差实现三分力传感器测量结果从传感装置坐标系至拖拉机坐标系的转换。
【技术特征摘要】
1.拖拉机三点悬挂空间动态载荷传感装置,连接在拖拉机和农机具之间;其特征在于:包括横梁、两根纵梁、三分力传感器、第一角度传感器和第二角度传感器,横梁和两根纵梁连接组成∏型框架,横梁的中部和两根纵梁的底部均设有三分力传感器,三分力传感器的前后侧分别设有联接件,前侧联接件用于连接拖拉机,后侧联接件用于连接农机具;所述三分力传感器能够测量X、Y、Z三个直角坐标轴方向的受力大小,三个三分力传感器排列构成测量阵列;所述第一角度传感器用于测量传感装置的俯仰角、横滚角、方位角,所述第二角度传感器用于测量拖拉机的俯仰角、横滚角、方位角,利用传感装置与拖拉机之间的角度差实现三分力传感器测量结果从传感装置坐标系至拖拉机坐标系的转换。2.根据权利要求1所述的拖拉机三点悬挂空间动态载荷传感装置,其特征在于:所述第一角度传感器安装在所述横梁上或纵梁上或集成在任一个三分力传感器上,所述第二角度传感器安装在拖拉机上。3.根据权利要求1所述的拖拉机三点悬挂空间动态载荷传感装置,其特征在于:所述横梁两端设有横向调节槽,纵梁顶部设有竖向调节槽,两根纵梁的竖向调节槽部位分别通过连接件与横梁的横向调节槽部位固定,通过改变连接件与竖向调节槽、横向调节槽的固定点调整纵梁与横梁的相对位置。4.根据权利要求1所述的拖拉机三点悬挂空间动态载荷传感装置,其特征在于:所述横梁、纵梁采用钢材质。5.根据权利要求1所述的拖拉机三点悬挂空间动态载荷传感装置,其特征在于:所述三分力传感器采用三组应变电桥,X、Y、Z三个直角坐标轴方向分别对应水平方向的横向力、垂直方向的提升力或农机具的自重力、水平方向的牵引力。6.根据权利要求1所述的拖拉机三点悬挂空间动态载荷传感装置,其特征在于:所述三分力传感器采用桥式垂直测力传感器。7.根据权利要求1所述的拖拉机三点悬挂空间动态载荷传感装置,其特征在于:所述三分力传感器外壳为方形不锈钢结构。8.根据权利要求1所述的拖拉机三点悬挂空间动态载荷传感装置,其特征在于:所述前侧联接件为U型夹,用于连接拖拉机的上悬挂点和下悬挂点,所述后侧联接件为...
【专利技术属性】
技术研发人员:袁栋,姚克恒,陈小兵,彭卓敏,冯健,丁艳,陈伟,夏敏,朱继平,
申请(专利权)人:农业部南京农业机械化研究所,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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