拖拉机安全性能检测线技术研发与改造

2019-06-05诸传华李鉴方何文华

现代农机 2019年3期

诸传华李鉴方何文华

杭州市萧山区拖拉机保有量达3 000余辆，拖拉机性能的好坏直接影响到交通运行安全与人民生命财产的安危，因此对拖拉机进行安全性能检测管理十分必要。杭州市萧山区农机监管总站于2000年从浙江大学引进TC型拖拉机安全性能检测线，于2010年进行了维修，该设备在运行中已取得良好的社会效益，使全区的拖拉机运行安全性得到大幅度提高，也使农机管理水平更上一个台阶；但在使用中也暴露出一些不足，迫切需要技术研发与改造，适应农机安全形势发展的需要。

1 原检测线结构与功能

如图1，原检测线由速度测试台、称重及制动复合测试台、控制柜、计算机自动测控系统、打印机和大屏幕显示系统等组成。具有最高车速检测、制动性能检测、轴载荷检测等测量功能，并由计算机控制测试过程。

1.1 制动测试台

制动测试台由制动力测量装置、称重举升装置及基架等总成组成。制动力测试采用反力式制动力测量装置。

1.2 速度测试台

速度测试台由双滚筒、测速传感器总成、举升器总成等组成。测速传感器总成由一个带有20个齿的圆盘和光电开关组成，圆盘与滚筒同步转动，每转一周传感器产生20个脉冲，通过对这些脉冲计数就可以测得滚筒的转速，进而得到拖拉机的速度。

图1 原拖拉机安全性能检测线结构图

1.3 计算机控制系统

计算机联网控制系统主机为联想计算机，同时配置相应的数字输入通道（D/I）、数字输出通道(D/O)、模数转换通道(AD)和定时/计数接口，系统最大允许16路数字输入通道 (D/I)、16路数字输出通道(D/O)、16 路模拟/数字转换通道(AD)，转换精度为1/4 096。

1.4 控制箱

控制箱的主要功能包括强电控制和弱电信号的处理。强电控制主要是进行接触器、继电器和电磁阀等的通断控制，弱电信号的处理主要包括测力传感器信号的放大、测速传感器信号的放大整形和信号的中继联结等。

2 存在主要问题

原拖拉机安全性能检测线存在的主要问题为：制动台偶然会对翻新轮胎造成磨损；停车定位难造成轴荷测量误差；数据管理跟不上农机监理的要求，不能进行条件查询，不具备年报、月报、季报及任意时间段和地区报表的功能；系统安全运行可靠性有待进一步提高，不利于科学化管理等。

3 技术研发与改造

杭州市萧山区农机监管总站与浙江大学于2014—2015年联合开展了制动测试台改造、安全系统改造、控制系统软件改进设计、系统检测精度改进等四个方面的研发与改造。

3.1 制动测试台改造

主要方法为采用粘沙滚筒替代开槽滚筒，钢制开槽滚筒表面的附着因数一般只有0.6左右,而粘沙或喷涂滚筒一般大于0.8，减少了对被检测拖拉机轮胎的磨损。

3.2 安全系统改造

方法为在车速测量过程对软件进行了条件限制。原来在车速测试台检测拖拉机最高车速时，计算机对车辆启动换挡时的速度容易出现误判，认为检测已完毕，举升机构上升，而机手此时还专心于加速操作过程，容易造成拖拉机冲出测试台，严重时造成设备及人员损害。为此对车速测试值进行了处理：一方面对偶然的数据进行过滤；另一方面对启动时的速度进行限制，从而确保一个完整的测试过程完成之前，举升机构不会上升。

3.3 控制系统软件改进设计

根据项目需要，数据及报表管理需具备按一定时间段内不同条件进行查询的功能，条件包括镇街、车型、车牌号、发动机号、底盘号等，以适应农机管理科学化客观化的要求。方法为对原系统控制软件进行了改进设计，建立了数据库，完善数据储存；同时，还对系统的操作控制程序作了改进，增加了系统参数修正程序，提高系统对环境及器件性能变化的适应能力，从而使系统始终保持准确的运行状态。

3.4 系统检测精度改进

在系统检测精度方面也采取了改进措施，尽可能地提高系统检测精度。整套设备中各传感器信号都是比较弱的信号，它们易受空间电磁场及电网中用电设备的干扰，这样轻则使测量结果产生较大的误差，重则可能造成整个系统的瘫痪。为抑制模拟信号干扰，主要采取了硬件和软件滤波的方式来解决，硬件滤波主要采用了RC滤波，软件上则采取先剔除明显的错误信号，然后进行平均处理。

4 原检测线改造后检测效果

检测线经过研发与改造和3年的试验应用，具有自动化检测、智能化数据管理与可靠、安全、便捷的检测功能，具体表现为：①具有完整的报表和管理功能，能适应农机管理科学化客观化的要求；②整个系统制动、称重测试实现了全程自动化检测，使系统效率和精度得到明显提高；③增加了各检测工位的即时复检功能，提高了复检效率；④增强了系统的安全运行可靠性，提高了测试人员的工作安全感；⑤软件和电路系统得到改进设计，使系统操作更加便捷。