基于卷压力的圆捆机成捆密度监测系统设计与试验

摘要

针对当前国内圆捆机信息化程度低，草捆密度缺乏有效监测手段等问题，研究设计一种圆捆机成捆密度监测系统，依据测量草捆成捆过程中的卷压力，建立卷压力与成捆密度之间函数模型，实现对成捆密度的实时监测。监测系统主要由控制器、信号采集模块、通信模块、显示模块以及电源模块等部分组成，根据卷压力采集装置和侧拉力采集装置，实现对圆捆机多个作业参数的监测；搭建试验台，开展成捆密度监测系统打捆性能试验，分别以卷压力和侧拉力作为成捆指标，对成捆密度进行监测，对比其差异性；进行小麦秸秆压缩规律试验，建立草捆成捆过程中卷压力与密度之间函数模型，并根据多次打捆试验对函数模型进行验证。试验结果表明：1）基于卷压力的圆捆机成捆密度监测系统，可以实现对圆捆机成捆过程中作业参数的采集监测；2）以卷压力作为成捆指标时，成捆密度最大偏差为4.38%，变异系数为3.12%，与侧拉力相比，基于卷压力的密度监测方法能够更为准确地反映成捆密度；3）含水率为15%的小麦秸秆在打捆过程中卷压力与密度之间的关系符合二次函数模型，相关系数为0.983，计算值与测量值之间的最大偏差为5.06%，成捆密度监测模型能够准确反映卷压力与密度之间的关系。综上，利用本监测系统可实现草捆成捆密度的实时监测，为圆捆机成捆密度控制提供参考。

关键词

圆捆机 / 卷压力 / 成捆密度 / 监测系统

基金资助

内蒙古自治区科技成果转化专项资金项目（2021CG0011）; 山东省重大科技创新工程项目（2022CXGC020704）; 国家牧草产业技术体系（CARS-34）