一种拖拉机阻力检测结构制造技术

本发明专利技术公开了一种拖拉机阻力检测结构，包括剪切力感应外壳，所述剪切力感应外壳设置为圆销形状；所述剪切力感应外壳的内部设置有内孔；所述内孔中设置有压力传感器。本发明专利技术提供的拖拉机阻力检测结构，能够精确感应拖拉机所受到的阻力，更加精确地在阻力控制系统中实现反馈，进而使电液悬挂系统更加灵敏和精确地实现控制。

A tractor resistance detection structure

The invention discloses a drag detection structure of a tractor, including a shear force induction housing which is arranged in the shape of a pin, an inner hole of the shear force induction housing and a pressure sensor in the inner hole. The drag detection structure of the tractor provided by the invention can accurately sense the drag of the tractor, more accurately realize feedback in the drag control system, thereby making the electro-hydraulic suspension system more sensitive and accurate to achieve control.

【技术实现步骤摘要】
一种拖拉机阻力检测结构
本专利技术涉及农用机械领域，特别是涉及一种拖拉机阻力检测结构。
技术介绍
为了适应各种农具及其不同的作业条件，目前大多数轮式拖拉机上一般都采用三种调节方式：力调节、位调节、高度调节，近几年国外拖拉机还采用了扭矩调节、压力调节、综合调节。力调节是以维持拖拉机发动机负荷平稳为目的，用于调节农具的牵引力，是通过阻力控制系统来实现的，阻力控制系统是电液悬挂系统的一个非常重要的子系统。传统的拖拉机采用简单的液压装置作为农具提升的动力，控制部分为机械式，由驾驶员通过操纵手柄和一套杆件机构以位移量的形式输入信号，输出量则是通过弹簧、凸轮和力、位调节杠杆机构转换成的位移量，从而实现操纵主控制阀对农具位置的调整。机械控制的液压悬挂系统采用杆件和弹性元件，结构比较复杂，弹性元件的迟滞、机械摩擦和杆件的胀缩会影响调节性能，且由于受土壤条件的变化、液压悬挂机构的非线性等不确定因素的影响，传统液压悬挂机构的工作质量不高，因此造成了系统的精确控制模型的建立比较困难，且不利于实现拖拉机机组作业的自动化和智能化。目前，电液悬挂系统已取代拖拉机传统的液压悬挂机构。但是目前电液悬挂系统的设置最主要的问题在于如何建立机械位移、以及拖拉机阻力情况到电信号的转换，即缺少一种拖拉机阻力检测结构，能够精确感应拖拉机所受到的阻力，更加精确地在阻力控制系统中实现反馈，进而使电液悬挂系统更加灵敏和精确地实现控制。因此本领域技术人员致力于开发一种拖拉机阻力检测结构，能够精确感应拖拉机所受到的阻力，更加精确地在阻力控制系统中实现反馈，进而使电液悬挂系统更加灵敏和精确地实现控制。专利技术内容有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种拖拉机阻力检测结构，能够精确感应拖拉机所受到的阻力，更加精确地在阻力控制系统中实现反馈，进而使电液悬挂系统更加灵敏和精确地实现控制。为实现上述目的，本专利技术提供了一种拖拉机阻力检测结构，包括剪切力感应外壳，所述剪切力感应外壳设置为圆销形状；所述剪切力感应外壳的内部设置有内孔；所述内孔中设置有压力传感器。较优的，所述压力传感器包括励磁磁芯，所述励磁磁芯设置在所述内孔内部正对所述剪力集中区的位置，所述励磁磁芯左右两侧设置有感应磁芯，所述感应磁芯磁极所在纵向剖面与感应磁芯的磁极所在纵向剖面成90°；所述感应磁芯的磁极位于剪力集中区；所述励磁磁芯和感应磁芯形成圆柱形整体，与所述内孔紧密配合。较优的，所述剪切力外壳中部设置有凹槽；所述励磁磁芯外部与所述感应磁芯之间设置有固定装置，所述固定装置包括励磁磁芯包围部和固定部，所述固定部与所述剪切力外壳起始端的固定凹槽相配合；所述剪切力外壳末端设置有倒角。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的拖拉机阻力检测结构，能够精确感应拖拉机所受到的阻力，更加精确地在阻力控制系统中实现反馈，进而使电液悬挂系统更加灵敏和精确地实现控制。附图说明图1是本专利技术一具体实施方式的结构示意图。图2是图1中B向剖视图。图3是图1的阻力检测装置在电液悬挂系统的安装位置图。图4是阻力检测装置的等效电路图。图5是电信号输出控制电路组成图。图6是电信号输出控制电路中前级电路硬件原理图。图7是电信号输出控制电路中末级电路硬件原理图。图8是电信号输出控制电路中基准源电压电路硬件原理图。图9是电信号输出控制电路中复位及存储电路硬件原理图。图10是电信号输出控制电路中信号放大与有效值变换硬件电路原理图。图11是CAN报文发送流程图。图12是CAN报文接收流程图。图13是CAN数据的接收过程图。图14是CAN通信链路的初始化。图15是串口通信的收发流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：如图1至图2所示，一种拖拉机阻力检测结构，包括剪应力外壳1，剪切力感应外壳1设置为圆销形状；剪切力感应外壳1的内部设置有内孔4；内孔4中设置有压力传感器5；压力传感器5包括励磁磁芯6，励磁磁芯6设置在内孔内部正对剪力集中区3的位置，励磁磁芯6左右两侧设置有感应磁芯7，感应磁芯7磁极所在纵向剖面与感应磁芯的磁极所在纵向剖面成90°；感应磁芯7的磁极位于剪力集中区；励磁磁芯6和感应磁芯7形成圆柱形整体，与内孔4紧密配合；剪切力外壳1中部设置有凹槽8；励磁磁芯6外部与感应磁芯7之间设置有固定装置9，固定装置9包括励磁磁芯包围部91和固定部92，固定部92与剪切力外壳1起始端的固定凹槽10相配合；剪切力外壳1末端设置有倒角。由于传感器的输出信号与磁路中磁通量的变化有关，所以磁路的合理设计直接影响传感器输出信号的大小。磁路设计就是要尽量减少磁泄漏，提高电-磁转换效率，尽量避免器件工作过程中产生寄生磁场如电涡流产生的涡流磁场等，改善磁性材料所处磁场的均匀性等方面。所以压磁式力传感器的机构应紧密，材料磁特性变化应明显。磁化强度的选择将影响传感器的灵敏度，所以根据铁磁材料的典型磁化特性曲线和磁导率与磁场强度的关系，选择磁化特性越敏感的区域，越有利于传感器。由于在传感器工作过程中，传感器受剪切力作用，被测材料的磁导率在拉压状态下既有增加又有减小区域，并且根据铁磁材料的磁化特性，外加励磁磁化强度最好不要大于材料的饱和磁化强度，否则，材料体现出体积的伸缩形变。所以磁场强度的选择应在最小磁导率和最大磁导之间且位于图中磁导率曲线变化趋势大的上升阶段。增大线圈线径可容许更大励磁电流通过，增加线圈匝数则可以增大磁化强度。但是由于导磁材料物理结构的限制，通过的磁通量不可能无限增大，通过一定体积导磁材料的磁通量大到一定数量后，不管再增加电流或者匝数，磁通量都不再增加，这时导磁材料已达到磁饱和。所以在选择传感器的磁芯材料时，应考虑具有导磁率高、损耗小、磁化曲线的线段较宽、电阻率大、磁性稳定等性能的材料。磁芯采用层叠式磁芯，两层之间的适当空隙可以减少线圈的电感值，避免直流电令磁芯饱和，同时层叠式高电阻率磁芯可以防止涡流的产生或减少涡流造成的能量损失。磁芯材料可以影响磁场的磁感应强度，所以选择合适的磁芯材料对于输出信号的强弱有一定的影响。初步筛选后，磁芯材料选择国内性能稳定的常用磁芯高电阻率材料铁镍合金和硅钢片，通过两种材料的进一步比较，铁镍合金的优点是在低磁场下有极高的磁导率和很低的矫顽力。铁镍合金的加工性好，可以制成各种形状复杂、尺寸要求精确的元件。相比硅钢片B30P110，铁镍合金1J85具有很高的初始磁导率，高电阻率，极低的矫顽力和很高的最大磁导率，对微弱信号反应灵敏，饱和磁感应强度低。根据两种材料的对比，本实施例可以选择坡莫合金1J85作为磁芯材料。由于传感器磁极上缠绕的线圈在工作过程中会产生磁通边缘效应，即越靠近线圈两端的区域，磁感线越发散。磁感线发散不利于感应线圈感应磁通量变化，为了减小磁通边缘效应的影响，应尽量增加磁极端面尺寸，减小磁极间距。所以压磁式力传感器的内部结构和外部结构之间应配合紧密，励磁磁极和感应磁极之间距离不宜太远。根据以上分析，励磁磁芯的基本结构尺寸与实物图如图3-3所示。励磁磁芯上缠绕直径为0.21mm的漆包线，共240匝。当励磁电流通过励磁线圈时，将产生一个大小随励磁电流变化的磁场，这个磁场的磁动势为e0＝N0I0(3-1)式中N0为励磁线圈匝数；I0为励磁电流。感应磁芯的基本结构尺寸与实物图如图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拖拉机阻力检测结构，其特征是：包括剪切力感应外壳(1)，所述剪切力感应外壳(1)设置为圆销形状；所述剪切力感应外壳(1)的内部设置有内孔(4)；所述内孔(4)中设置有压力传感器(5)。

【技术特征摘要】
1.一种拖拉机阻力检测结构，其特征是：包括剪切力感应外壳(1)，所述剪切力感应外壳(1)设置为圆销形状；所述剪切力感应外壳(1)的内部设置有内孔(4)；所述内孔(4)中设置有压力传感器(5)。2.如权利要求1所述的拖拉机阻力检测结构，其特征是：所述压力传感器(5)包括励磁磁芯(6)，所述励磁磁芯(6)设置在所述内孔内部正对所述剪力集中区(3)的位置，所述励磁磁芯(6)左右两侧设置有感应磁芯(7)，所述感应磁芯(7)磁极所在纵向剖面与感应磁芯的磁极所在纵向剖...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明生，叶进，杨仕，柳剑，曾百功，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50