（毕业设计全套）单人林业挖坑机测试装置设计（打包下载）㊣精品文档值得下载

.级表减速电机参数表此减速电机的特点.使用在连续工作制的场合，允许正反两个方向运转。

.结构紧凑体积小由于采用了行星传动原理，输入轴输出轴在同轴心线上，使其机型获得尽可能小的尺寸。

.在运转中同时接触的齿对数多，重合度大，运转平稳，过载能力强，振动和噪音低。

链传动的计算选择链轮齿数和确定传动比电机转速通过减速器减速传到主动链轮上，因而链轮传动比可取取链轮齿数确定计算功率根据链传动的工作情况主动链轮齿数和链条排数，将链传动所传递的功率修正为当量的单排链的计算功率式中工况系数主动链轮齿数系数传递的功率由表查得.，由图查的.，单排链，则计算功率为选择链节数和中心距根据及主动轮转速查表，可选。

查表，链条节距为.。

计算链节数和中心距初选中心距。

取。

相应的链长节数为取链长节数节。

查表得到中心距计算系数.，则链传动的最大中心距为计算链速，确定润滑方式由.和链条，查图可知应采用滴油润滑。

计算压轴力有效圆周力为链轮水平布置时的压轴力系数.，则压轴力为得出链轮的各参数为分度园直径齿顶圆直径齿根圆直径齿高链轮如图所示。

图链轮尺寸图.升降台升降台用以安装钻头及旋转驱动装置并实现钻头的提升和入土，升降台长为，宽为，高为，升降台两侧各有两个圆孔，孔直径为，升降台采用钢板焊接，安装时套在机架上部分两边的圆柱杆上，升降台由组成闭环的两根链条带使其沿圆柱杆上下运动，同时圆柱杆也起到固定升降台运动方向的作用进行上下运动，同时在测试时圆柱干上需加上润滑油。

升降台结构图如图所示升降台上开个直径为圆孔，让传动轴可以通过孔与钻头连接起来。

图升降台设计图.机架机架由钢板槽钢及角钢等型钢焊接而成，在这里为了更好地表达机架的结构，将机架分为上下两部分。

机架上部分，测试装置的各组成部件均安装其上。

机架上部分安装链传动机构升降台和小型三相异步电机，小型三相异步电机安装在由两根长为的两根槽钢焊接在机构上部分的固定支座上，机架上部分设计如图所示机架下部分安放土壤槽，安放在机架下部分的两根槽钢上，使土壤槽中心对着钻头的中心以保证实验的顺利进行，为防止土壤槽在打孔过程中出现移位，土壤槽通过凸起固定在机架下部分上，机架下部分设计如图所示。

图机架上部分图机架下部分.电控柜和控制电路根据试验要求，所设计的电控柜和控制电路主要用来控制两个电机的动作。

钻头旋转驱动装置的电机控制电路如图所示，它控制电机的起动停止正转及反转钻头升降驱动装置的电机控制电路如图所示，它控制电机的起动停止正转及反转，并对行程开关自行控制。

图钻头旋转驱动装置电机控制电路图图钻头升降驱动装置电机控制电路图.土壤槽土壤槽是保证试验顺利进行的重要组成部分。

钻头的工作轨迹为圆形，因此，土壤槽的形状以圆形为宜。

本次试验的挖坑直径为坑深为。

土壤槽直径般为坑径的倍，因此，定土壤槽的直径为，深度为。

土壤槽设计如图所示。

土壤槽底部设有过滤层，最底层是卵石层，向上依次为小碎石层河砂层，最上层为试验用工作土壤。

各层间铺有尼龙细网或其他隔层过滤材料。

土壤槽底部钻出小孔，用来排出多余的水份为满足钻头工作时抛土半径的需要，在土壤槽上部设计了直径为的护土托盘，土槽土壤结构图如图所示。

试验土槽所用土壤有砂土砂壤土粘土和石质山地土等种。

.护士托盘.把手.土壤容器图土壤槽设计图.土壤层.过滤网.河沙层.小碎石层.卵石层图土槽结构图.电测装置为了准确测出试验中各参数值的大小，需要采用精密的电测装置，即各种传感器。

传感器是将所测得的非电量值转化为电量值的种仪器。

为了测定不同转速和进给速度下的钻头旋转扭矩和钻头工作时的进给阻力，本试验装置中共设置个传感器，分别是动态扭矩传感器个拉压力传感器个和转速传感器个。

传感器的信号手机与采集如图所示图传感器数据采集流程图动态扭矩传感器型号为型北京中航科仪测控技术有限公司，量程为用来测量转动力矩，可将挖坑机钻头旋转工作时，受到众多阻力的影响，包括钻尖切土阻力刀片切土阻力土壤升运阻力等。

这些阻力综合表现为钻头工作时所受阻扭矩的大小，传感器采用联轴器连接变频调速电机和钻头之间。

拉压力传感器采用为型拉压力传感器上海游然传感科技有限公司如图，此传感器采用合金钢材质，可承受拉，压两种用途，其精度高，性能稳定。

适用于吊秤配料秤机改秤等电子测力称重系统，量程为，钻头向下作进给运动时，钻头受到土壤的入土阻力测出拉力或压力，将此传感器用吊环装在进给运动的两条传动链上。

图型拉压力传感器转速传感器采用光电式转速传感器，其型号为深圳市莱讯特科技有限公司如图，最大作用距离，此传感器为从传感器发出可视光线红色可视光，照射到旋转物上产生反射光，并检测出这个反射光的非接触式转速传感器，因而被测旋转物上要放上反光贴片，即电动机的转轴上要贴上反光贴片进行测量，另外，此传感器可以使用反光贴片在斜侧方向进行测量。

图光电式转速传感器传感器测试电路如图所示图传感器电路图模拟电路主要程序段如下开中断允许外部中断允许触发方式下降沿触发定时器选用方式初值的计算启动定时器打开定时器中断允许位传感器电路图各部件图如下图信号接收产生装置图单片机图连接方式图图显示电路使用液晶屏图中是排阻，在这里作为上拉电阻，因为不像，它的八个端口不能自行上拉电位。

图晶振电路图为晶振电路，代表单片机使用自身产生的时钟频率。

图复位键其他测试所需仪器土壤硬度计，型，南京土壤仪器厂生产，主要技术指标.测量深度.测头面积.弹簧载荷.，.，.用于不同测试要求.记录纸装次纸可连续记录次.仪器尺寸.仪器重量土壤水份速测仪，型，上海第二天平仪器厂生产，主要技术指标.被测体积，.环境温度.精度测定土壤含水量的精度与烘干法对比不大于.仪器尺寸.仪器重量土壤压实装置天平，型，北京医用天平厂生产小型叉车。

第四章性能测试实验.扭矩传感器测试实验扭矩的数值是将扭矩传感器产生的方波通过接口传输给电路的接收端，同时闭合扭矩传感器电路上的开关，显示器即可测出扭矩值，测试实验如图所示。

图传感器测试电路开机初始状态图图扭矩信号测试模拟图图中屏幕所显示数值大小为模拟电路图预设扭矩值大小，测量完成后断开扭矩线路图开关。

.转速传感器测试实验转速的数值通过电路接收端接收转速传感器传输出的方波信号来显示具体的数值，通过测试电路来进行显示，电路的初始状态同扭矩传感器的测试实验，将接收转速传感器的方波信号的电路开关闭合，即可显示转速的数值，如图所示。

图转速信号测试模拟图图中屏幕所显示数值大小为测试电路图预设转速大小，测量完成后断开转速线路图开关。

.拉压力传感器测试实验拉压力的数值通过电路接收端接收拉压力传感器传输出的方波信号来显示具体的数值，通过电路来进行显示，电路的初始状态同扭矩传感器的测试实验，将接收拉压力传感器的方波信号的电路开关闭合，即可显示拉压力的的大小，如图所示。

图拉压力信号测试模拟图图中屏幕所显示数值大小为测试电路图预设拉压力大小，测量完成后断开转速线路图开关。

当扭矩转速和拉压力测量完成后需将电路复位，使其恢复到开机状态如图所示。

图测试电路复位状态图第五章总结与展望本设计在理论研究和实际分析的基础上，完成了单人林业挖坑机测试装置设计。

其中包括钻头旋转驱动装置升降台升降装置测试机架土壤槽的设计和传感器的选用。

钻头旋转驱动装置采用调频电机带动摩擦式离合器，然后经蜗轮蜗杆减速器减速，传动到钻头上，通过降低转速增加扭矩从而完成挖坑作业升降台升降装置采用链传动带动同时通过限位开关来对升降台的行程进行控制机架整体采用槽钢角钢和钢杆来进行焊接而成，同时对于土槽的固定做了带有凹槽的圆筒，同土壤槽外部的凸槽进行装配，防止在挖坑作业中土槽进行移位，整体结构紧凑对于传感器的选用本测试大多选用测量准度比较高，响应时间较短，将传感器通过连接的形式进行显示，三种传感器均可使用方波来进行信号的传输，通过设计的传感器显示电路图将可以准确的读出传感器传递出的扭矩拉压力和转速的大小。

通过这套测试装置可以通过将各因素与挖坑机入土时的各参数进行分析研究，可以得出各因素与挖坑机的关系，从而可以在未来对挖坑机的部件进行更好的设计，使其有更好的工作效率。

但是，由于在毕业设计前期在单位实习，设计过程中由于内容多时间紧，因而最终没能做出测试仪器，有些方面的考虑难免会出现欠缺，在设计中出现些错误也在所难免，其理论设计还有许多需要进步完善的地方，所以希望老师能够理解，对于设计中出现的错误希望老师能予以指正。

致谢本人的毕业设计能顺利地完成离不开老师和同学们的帮助，本设计的完成和论文的撰写得到了贾志成老师的大力帮助。

本人在完成毕业设计期间，贾老师在学习和研究上都给予了无微不至的关心和指导，为本设计的顺利完成倾注了大量的心血。

贾老师严谨的治学作风热忱的态度创新的思维方法和孜孜不倦的科研精神使我受益非浅，终身难忘。

在此，再次向贾老师表示最诚挚的感谢，以及我深深的敬意。

同时，我也要感谢四年来辛苦培养我的各位老师们，是你们不知辛苦的教诲，让我不断健康的成长。

我还要感谢学校给我提供这么好的学习环境和机会！感谢机械电子工程学院的领导和老师对我的关心！在此我还要感谢所有帮助过我的老师和同学，感谢舍友四年来在我的学习生活中给予的帮助，感谢田家超同学在电测装置模拟方面给予的帮助。

感谢父母多年的培养，他们对我的支持理解和无私奉献，次又次给了我前行的力量和勇气。

再次向所有在本设计完成期间关心帮助过我的人们表示诚挚的谢意！