农业机械试验与性能检测报告(重心测定)

2012级农业机械化及其自动化专业小

组

农业机械试验与性能检测报告 （四轮自走式动力机械的重心测定）

目录

1.前言 (2)

1.1设计意义 (2)

1.2依据 (2)

2．总体方案确定 (2)

2.1水平位置测量方法 (2)

2.2高度位置测量方法 (2)

3．理论分析及设计 (3)

3.1重心水平投影理论计算 (3)

3.2重心高度位置测量的设计 (3)

4．测试与试验结果分析 (4)

4.1 试验对象与设备 (4)

4.2 试验步骤与过程 (4)

4.3 试验结果 (7)

5 结论与讨论 (8)

5.1 结论 (8)

5.2 讨论 (8)

6 参考文献 (8)

7 附录 (8)

四轮自走式动力机械的重心测定

1.前言

1.1设计意义

测量四轮自走式动力机械重心的水平投影位置和高度位置。

1.2依据

根据力矩平衡原理测定重心水平位置以及论文《一种简易的车辆重心高度的测试

方法》（梁志力）测定重心高度位置。

2.总体方案确定

2.1水平位置测量方法

图1

将四轮车的四个轮子分别放在四个磅秤的中心位置，记录每个磅秤的读数m1、m2、m3、m4。测量前轮距离L1和前后轮距离L2。

2.2高度位置测量方法

采用论文《一种简易的车辆重心高度的测试方法》（梁志力）中的方法。

3．理论分析及设计

3.1.重心水平投影理论计算

以车尾中轴点O（如图1）建立坐标系，设重心坐标为（X，Y，Z）。根据牛顿第二定律F=MA，可以将每个磅秤的读数换算为轮子的支持力N1、N2、N3、N4。根据力矩平衡原理，有式子：

（N1+N3）×（0.5L1+X）=（N2+N4）×（0.5L1-X）；

（N1+N2）×（L2-Y）=（N3+N4）×Y

可以计算出重心的水平投影X和Y坐标。

3.2.重心高度位置测量的设计

在车身上绑一条细绳，通过水平尺来调整细绳使绳子处于水平状态。根据水平测量得出重心的X轴坐标位置，在车尾后部画一条过重心X坐标垂线L。把小车放置在斜

坡上，根据选用的高度测量方法和实验设备所限，采用人力辅助木板垂直斜坡，用千斤顶或者木棒沿L线方向不断变换顶住小车的位置，使千斤顶或木板垂直顶住木板，用水平尺测量车身上的水平细绳，直到细绳的角度与斜坡的角度相等。测量木棒与斜坡的垂直高度距离H，H为重心高度Z坐标。

4．测试与试验结果分析

4.1 试验对象与设备

名称数量

四轮沙滩车1辆

水平尺1把

塑料细绳1条

木卡板1块

铁棒1根

磅秤4台

卷尺1把

粉笔若干

4.2 试验步骤与过程

4.2.1水平投影测定

1.布置磅秤及调零

进行测量前磅秤的清零、校核等工作。以一个

同学的体重作为校核标准，分别记录下每个磅秤的

误差。

2.测量沙滩车各个轮子的作用力

将沙滩车四个轮子分别放在四个磅秤的中心位置，读取每个磅秤的数据再加上误差数据并记录下来，再将沙滩车从磅秤取下。重复该过程3次，计算各个轮子的平均作用力。（计算出重心X轴与Y轴坐标）

4.2.2高度位置测定

1.准备工作

在沙滩车上绑上与地面平行的塑料绳和尾部画一条过重心X坐标垂线，测量前轮距L1与前后轮距离L2。

2.实验

过程

将沙滩车置于吐槽实验室门前的斜坡，按照沙滩车重心高度测定方案进行实验。

斜坡坡度为13°。

调整铁棒支撑的位置直到车上的塑料绳的角度为13°。

3.数据记录

用卷尺测量铁棒支撑点到斜坡的高度并记录。测量结果为30.5cm 。

4.3试验结果

平均作用力 N1 N2 N3 N4 大小（N ） 650

430

305

625

重心各轴坐标 X Y Z 单位（CM ）

2.2

64.5

30.5

距离 L1 L2 单位（CM ）

88

120

5．总结与反思

5.1 总结

根据测量结果，我们知道四轮车的重心大概位于车的中心位置，这样有利于沙滩车行车时稳定。

5.2 反思

因为实验条件的限制，在测量车子高度位置的时候选取了坡度较小的斜坡，如果选取坡度更大的斜坡，可以测量出更加精准的数据。这个高度测量的方法太受实验场地和设备的影响。

6．参考文献

梁志力.一种简易的车辆重心高度的测试方法.叉车技术.2000.4

7 附录