农业机械驾驶动力学测试

科隆大学应用科学系建筑设备实验室参与多个研究和产业化项目,包括检视驾驶动力学,驾驶安全性和驾驶舒适性和优化。

图1中的道路测试用于检查这些移动设备的驾驶动力学性能。道路测试的目的是为了测定在不同操作条件下拖拉机轮胎参数,这对于大型的农业轮胎来说非常重要。所有的相关参数直接在道路测试中获得。

测量技术和软件

驾驶动力学测定需要多种不同的传感器和相关的仪表和软件来记录和分析测量数据。使用的测试技术见图2. 需要采用 HBM catman 测量软件,QuantumX 放大器以及以下传感器: The HBM catman 测量软件HBM QuantumX 测量放大器 和以下软件:

  • 力,位移以及应变传感器
  • 两个载荷可达24吨的奇石乐车轮力传感器
  • CAN 惯性导航系统
  • CAN 速度传感器
  • 视频摄像机

catman 数据采集系统不仅可以支持 QuantumX 放大器系统,并且可以通过以太网,USB 接口 从车轮力传感器和摄像机中获取测量数据

由于拖拉机驾驶室没有空间容纳测量设备,其被放置在拖拉机右侧的控制柜中(见图3),包括 QuantumX 放大器,以及所需的电子设备和电源等。所有的测量设备通过安装在驾驶室中的电脑来进行。测试人员通过远程桌面对测试进行控制。

在测试过程中,采用 catman 软件进行控制并对测试数据可视化。图4是车轮的一些关键参数和视频录像。采用此功能可对安全距离进行精确分析。

实施测试

在测试中,对拖拉机的三个参数进行更改,轮胎压力,行驶速度和拖拉机的压仓,以进行不同的道路测试,。

  • 驶过的障碍物一侧时,检查轮胎的垂直刚度
  • 制动测试,以检查纵向力
  • 准稳态行程横向加速度造成的的滑移角和横向刚度

车辆动能和仿真所需的轮胎参数在道路测试中成功获得。图5 显示了拖拉机后轮在不同负载下的滑移角横向力曲线。

采用 HBM 测量技术和 catman 软件,对各种不同传感器进行同步采集和配置非常方便简单,包括Kistler 车轮力传感器。

The customer

Cologne Laboratory for Construction Machines (KLB) at the Cologne University of Applied Sciences

  • M.Eng. Johannes Grüter
  • M.Sc. Dipl.Ing. (FH) Andreas Bogala
  • Prof. Dr.-Ing. Alfred Ulrich
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