1.背景

土壤耕作机械在农业机械中数量多，品种广，使用范围大，在农业生产中占有很重要的地位，它是为农作物提供良好生产条件的主要机具。近年来，由于出现了新的农作物耕作方法，研究相应的耕作机械和耕作农具已成为当务之急。为了探索新理论，研究新结构，制定合理的设计参数，提高耕作机械产品的性能和农业机械化程度，除需在田间进行现场试验外，还需进行室内深入试验研究。为了缩短产品开发周期而诞生的室内土槽试验是研究农机具行走机构和地面机器系统相互关系的重要试验手段。

近年来，随着耕作机械研究的不断深入，大批的新型农机具被不断的开发出来，而检验这些新型农机具是否达到了设计要求，是否能够满足农民的需要，则需要进行大量的试验来检验，由于现有可耕作地块少，不能因为试验耽误了农时，往往采取利用春播前、秋收后的有限时间来进行试验，试验时间极其有限，而且需要频繁地往返于单位与地块之间，浪费了大量的人力、物力和时间。试验周期长，外界环境对试验影响大，试验误差较大，效率得不到提高。因此，兴建土槽试验室成为农业大学、科研院所解决农机具试验问题的有效手段。

2.土槽车国内外发展情况

2.1国内发展介绍

20 世纪 50 年代末至 60 年代初，我国的一些农机科研单位、工程机械单位和一些有关的大专院校，分别修建和研制了规模不同的室内土壤槽及试验设备。这些土槽设备多采用绳索牵引小车的形式，速度一般在 7-8 公里/小时，被试部件一般限于犁、耙等牵引部件。十年后，从 1976 年开始，中国农业机械科学研究院开始对原有的土槽及设备进行改造，并重新研制了电力自走式动力试验车，其速度为 0-12 公里/小时，无级调速。试验车除了能进行犁、耙等牵引部件的试验研究外，还可进行旋转部件的试验研究，有于 1982 和 1983 年分别研制了室外土槽设备牵引车，从动部件测定车，仪表车，移行车，驱动部件测定车，水田土槽车和模型土槽及其设备。之后，先后有洛阳拖拉机研究所，上海市农机所，北京市农机所，吉林工业大学拖拉机试验室，华南农学院等科研和大专院校也开始着手改建或新建土槽及设备。国内农机单位分别修建了规模不同的室内土槽，并研制了试验设备。中国农机院、上海市农机所、北京市农机所等建成教学或科研土槽。以上土槽的试验车铁轮电机驱动和钢丝绳牵引驱动，牵引力小，速度不稳定，数据采集处理设备较慢，如用应变仪，笔录仪，光线示波仪等仪器进行测定，用手工方法整理，既费工又费事。其速度、精度、处理范围有待提高。

2.2国外发展介绍

国外利用土槽进行试验研究的国家有：美、日、德、英、俄罗斯、荷兰等国家，其中以美国国家耕作试验室的规模最大、历史最长。美国国家耕作试验室建于1935年，包括两条室内土槽。土壤槽中的土壤由砂土到黏土，代表美国的主要土壤类型及特征，试验设备是装有应变测力计及被测部件的测力车和记录仪表车，各传感器的信号是通过电缆送到仪表车以便调节和记录。建造这种土槽试验台车的目的是提高动力系统输出功率，优化结构设计，搭载测量仪器，为农具性能试验、产品开发、参数优化等提供数据。运用智能检测、PLC 控制、组态屏上监控、计算机虚拟仪器等现代技术，其自行设计和选用了扭矩仪、台车速度、旋转部件转速和三维受力的测试装置。将虚拟仪器技术引用到了土槽的测控系统当中,实现了测试数据的计算机自动采集、动态图形显示和存储打印，实现土槽台车行走机构及旋转部件的计算机自动控制。