土壤肥料檢測(cè)儀器檢測(cè)馬鈴薯生產(chǎn)產(chǎn)地土壤成分，確保馬鈴薯生產(chǎn)產(chǎn)量。馬鈴薯也就是土豆是我們重要的食物來(lái)源之一，馬鈴薯適合種植在輕質(zhì)的酸性土壤上，為了實(shí)現(xiàn)馬鈴薯增產(chǎn)增收，就要改善種植地的土壤養(yǎng)分，這必然離不開(kāi)肥料的使用，通過(guò)土壤肥料檢測(cè)儀器可以幫助檢測(cè)土壤中所含的營(yíng)養(yǎng)成分，集合馬鈴薯生長(zhǎng)期所需的養(yǎng)分，為科學(xué)施肥提供技術(shù)支持，減少肥料浪費(fèi)，減輕土壤污染。

由于馬鈴薯整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段的不同，所需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量也會(huì)不同，對(duì)于氮、磷、鉀等元素的吸收就會(huì)出現(xiàn)差異，開(kāi)花之前對(duì)鉀元素的需要最高，可以到達(dá)九成以上，磷、氮元素的也達(dá)到了七成，而到了生長(zhǎng)發(fā)育后期，吸收氮、磷元素較多，占據(jù)三成左右，鉀元素的需求也非常少，綜合來(lái)看，馬鈴薯種植過(guò)程中應(yīng)該多施加鉀肥，對(duì)氮、磷肥的使用應(yīng)該加以控制。

土壤肥料檢測(cè)儀器可以檢測(cè)土壤中養(yǎng)分含量，從而測(cè)定這些養(yǎng)分對(duì)馬鈴薯的供應(yīng)量，通過(guò)結(jié)合作物不同時(shí)期對(duì)氮、磷、鉀元素的需要量，就可以得出我們?cè)诜N植過(guò)程中所需要的氮、磷、鉀肥的用量，通過(guò)理論數(shù)據(jù)和實(shí)際栽培相統(tǒng)一，改善馬鈴薯的薯塊品質(zhì)和產(chǎn)量，達(dá)成增產(chǎn)增收的效果，真正改善農(nóng)民收入。

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摘要：以標(biāo)準(zhǔn)的圓柱齒輪和被測(cè)非圓齒輪在設(shè)計(jì)的雙嚙儀上嚙合，用光柵測(cè)出實(shí)際中心距的變動(dòng)量和理論中心距變動(dòng)量進(jìn)行比較，用微機(jī)處理比較得出的數(shù)據(jù)，繪出誤差曲線(xiàn)，直觀(guān)地反映非圓齒輪的徑向綜合誤差和一齒徑向綜合誤差。

關(guān)鍵詞：非圓齒輪；雙面嚙合；微機(jī)處理；誤差

分析了非圓齒輪的誤差及主要影響因素之后，提出了用雙面嚙合綜合測(cè)量的方法來(lái)檢測(cè)非圓齒輪。這樣做的好處在于簡(jiǎn)化了非圓齒輪檢測(cè)的方法，提高了效率，分清了誤差產(chǎn)生的來(lái)源，因此是一種較為理想的方法。本文作者以橢圓齒輪為例，詳細(xì)論述了雙面嚙合儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和誤差數(shù)據(jù)處理，研究了非圓齒輪綜合誤差的影響。

1　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于非圓齒輪種類(lèi)繁多，形狀比較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)變化大，因此給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成了一定困難，必須有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)才能滿(mǎn)足檢測(cè)非圓齒輪的需要。

1.1　儀器的工作原理

雙嚙儀的基本結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1，被測(cè)齒輪裝在儀座的導(dǎo)軌上滑動(dòng)的主滑架的心軸1上，標(biāo)準(zhǔn)齒輪裝在固定架的心軸2上，按兩齒輪理論中心距的最小值調(diào)整主滑架的位置，主滑架靠彈簧的彈力靠向固定架，使兩個(gè)齒輪進(jìn)行緊密無(wú)間隙的嚙合。轉(zhuǎn)動(dòng)被測(cè)齒輪時(shí)，檢查由于齒輪加工誤差引起的中心距的變化來(lái)綜合反映被測(cè)齒輪的徑向誤差。其中心距的變化量由位移傳感器——光柵來(lái)測(cè)量。通過(guò)信息處理線(xiàn)路將位移量送到微機(jī)，微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，之后將誤差讀出，并打印出誤差曲線(xiàn)。

圖1　雙嚙儀的基本結(jié)構(gòu)

1.2　儀器的軟硬件框圖

微機(jī)控制雙嚙儀必須將光柵測(cè)得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿C(jī)中去和理論數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，最后得出誤差。為此，設(shè)計(jì)硬件框圖如圖2所示。

圖2　設(shè)計(jì)硬件框圖

不同的非圓齒輪，其節(jié)曲線(xiàn)方程不同，雙嚙儀的理論中心距數(shù)值也不一樣，具體的數(shù)據(jù)處理軟件不同，但它們的數(shù)據(jù)處理方法是相同的。

2　功能驗(yàn)證

2.1　舉例計(jì)算

有一橢圓齒輪，由于幾何偏心，其回轉(zhuǎn)中心向幾何中心方向移動(dòng)了0.05 mm，如圖3所示。

圖3　圓柱齒輪與非圓齒輪的嚙合

橢圓齒輪節(jié)曲線(xiàn)方程為：

式中：a為橢圓齒輪的長(zhǎng)半軸，e為橢圓齒輪的偏心率，，其中c為橢圓對(duì)稱(chēng)中心到焦點(diǎn)的距離，b為橢圓的短半軸。

從上式中可以看到針對(duì)不同φ1，有不同的理論向徑r1，Y1與標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量齒輪半徑r2的和就是不同時(shí)刻的理論中心距。

由于幾何偏心，橢圓齒輪的回轉(zhuǎn)中心向幾何中心移動(dòng)了0.05 mm，這里可以計(jì)算出中心距變動(dòng)后的節(jié)曲線(xiàn)向徑的值。圖3中，B為橢圓節(jié)曲線(xiàn)上任意一點(diǎn)，由于中心距變動(dòng)，回轉(zhuǎn)中心O₁偏移至O′₁，在三角形O₁BO′₂中，根據(jù)余弦定理：O′₁B＝〔r²₁＋o₁o²₁－2r₁o₁o′₁cos（π－φ₁）〕^1/2，由此可知O′₁B和r₁之間的差值，就是中心距變動(dòng)后的節(jié)曲線(xiàn)上任一點(diǎn)的向徑誤差，即Δr＝O′₁B－r。

2.2　誤差數(shù)據(jù)處理

以φ₁為橫坐標(biāo)，以Δr為縱坐標(biāo)，用C語(yǔ)言編寫(xiě)數(shù)據(jù)處理程序，計(jì)算數(shù)據(jù)繪出誤差曲線(xiàn)，如圖4所示。

圖4　誤差曲線(xiàn)

從誤差曲線(xiàn)中可以看出：

φ₁從0至2π變化，則Δr有相應(yīng)的變化，Δr的最大變化量為0.05×2(mm)，即由于有0.05 mm的幾何偏心，產(chǎn)生的徑向綜合誤差為0.05×2(mm)。

當(dāng)然，可以將φ₁繼續(xù)細(xì)分，求出一齒徑向綜合誤差。根據(jù)推算，中心距在200 mm以?xún)?nèi)的非圓齒輪，其節(jié)曲線(xiàn)向徑變動(dòng)小于0.05 mm，相當(dāng)于圓柱齒輪的8級(jí)精度。

3　結(jié)論

用標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪和被測(cè)非圓齒輪雙面嚙合，可以測(cè)出徑向綜合誤差和一齒徑向綜合誤差，此雙嚙儀結(jié)構(gòu)上局限性小，不同形狀被測(cè)非圓齒輪其微機(jī)處理程序不一樣，但測(cè)量過(guò)程是一樣的，能直接地反映被測(cè)非圓齒輪的誤差。

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