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联合收割机主要工作部件监测装置研究

作 者: 高飞
导 师: 王剑平
学 校: 浙江大学
专 业: 农业电气化与自动化
关键词: 联合收割机 监测装置 AT89S52 预警 报警
分类号: S225.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 17次
引 用: 0次
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内容摘要


联合收割机作为水稻和小麦收获的主要机械设备,近年来得到快速发展,但是国产联合收割机电子化和自动化水平普遍较低,缺少收割机工作状态指示和故障监测相关的电子设备。当收割机在田间作业工作状态异常或故障发生前期时,操作人员由于经验不足等原因而没有注意,继续收割会造成收割机故障情况加重甚至损坏机器。如果能够在收割机作业时给予工作状态显示,同时故障发生时报警提示,操作人员及时发现并做出调整,这样可以更大程度的减少或避免故障的发生,从而提高收割效率,创造更多的经济效益。正基于这样一个目的而研究和开发联合收割机主要工作部件监测装置,该装置能够对联合收割机主要关键旋转部件如脱粒滚筒、风扇等进行堵塞故障前兆预警、报警监测、轴承温度的监测报警,以及其他部件的工作状况指示,可以促进联合收割机监测技术的发展,对实现农业生产现代化具有重要的意义。本论文研究内容和成果如下:(1)联合收割机主要工作部件监测装置硬件设计。研究设计了基于AT89S52单片机为核心的监测装置,通过转速变化分析来实现联合收割机脱粒滚筒,风扇,籽粒搅龙,杂余搅龙部件堵塞故障判断并进行故障预警和报警声光显示,通过轴承温度变化分析来实现联合收割机脱粒滚筒“热轴”故障判断,并进行故障预警和报警声光显示,通过油压,转速,水温三个参数来实现对收割机发动机工作状态的显示,同时能够对联合收割机远、近光灯,转向灯等电气系统部件进行工作状态指示。(2)联合收割机主要工作部件监测装置软件设计。系统软件选择C作为编程语言,由温度采集子程序和转速数据采集子程序实时采集传感器信号,通过故障监测算法子程序对所采集的信号进行故障分析判断,通过液晶驱动程序进行收割机主要部件工作状态的实时显示。(3)田间试验。将装置中的所有传感器安装到收割机的相应位置,面板部分固定到驾驶前台处,通过布线和防护来避免收割机工作部件以及田间环境的干扰和破坏,装置经过多次试验和改进后在湖北当阳和江苏小纪进行了田间试验,试验期间装置工作正常,收割机各种工作参数能实时显示,并在收获过程中成功预警了脱粒滚筒轻微堵塞故障。

全文目录


致谢  7-8
摘要  8-9
Abstract  9-11
目录  11-13
插图清单  13-15
表格清单  15-16
第一章 绪论  16-20
  1.1 研究的目的和意义  16-17
  1.2 国内外研究现状  17-19
    1.2.1 国外联合收割机监测系统研究现状  17
    1.2.2 国内联合收割机监测系统研究现状  17-18
    1.2.3 国内联合收割机监测系统发展趋势  18-19
  1.3 主要研究内容  19-20
第二章 系统硬件设计  20-44
  2.1 系统硬件设计总方案  20
  2.2 联合收割机旋转部件故障监测  20-26
    2.2.1 堵塞故障监测  21-24
    2.2.2 轴承部位故障监测  24-26
  2.3 发动机监测  26-28
    2.3.1 发动机转速监测  26-27
    2.3.2 发动机油压监测  27-28
    2.3.3 发动机水温监测  28
  2.4 收割机电气系统指示  28-29
  2.5 单片机系统硬件设计  29-36
    2.5.1 单片机的选择  29-31
    3.5.2 AT89S52单片机的性能及引脚功能介绍  31-34
    3.5.3 时钟电路设计  34
    2.5.4 复位电路设计  34-35
    2.5.5 存储器配置  35-36
  2.6 液晶显示  36-40
    2.6.1 液晶显示器件概述  36-37
    2.6.2 液晶显示器控制器T8000介绍及接口  37-40
  2.7 报警指示电路  40
  2.8 电源电路  40-42
  2.9 信号隔离电路  42-43
  2.10 本章小结  43-44
第三章 系统软件设计  44-51
  3.1 系统语言设计  44
  3.2 系统设计的主要任务  44-45
  3.3 软件模块设计  45-50
    3.3.1 主程序  45-46
    3.3.2 数据采集子程序  46-48
    3.3.3 故障监测算法子程序  48-49
    3.3.4 液晶驱动程序  49-50
  3.4 本章小结  50-51
第四章 系统装置的研制和田间实验  51-58
  4.1 系统装置的研制  51-55
    4.1.1 收割机主要部件工作状态监测传感器的固定  51-54
    4.1.2 显示面板固定安装  54
    4.1.3 连接导线的布线和防护  54-55
  4.2 田间实验  55-57
  4.3 本章小结  57-58
第五章 总结与展望  58-60
  5.1 全文总结  58
  5.2 创新点  58-59
  5.3 展望  59-60
参考文献  60-62
附录A 系统电路图(Ⅰ)  62-63
附录B 系统电路图(Ⅱ)  63-64
作者简历及硕士期间的主要科研成果  64

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中图分类: > 农业科学 > 农业工程 > 农业机械及农具 > 收获机械 > 谷物、小麦联合收获机(康拜因)
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