CN103076227A

CN103076227A - 苗钵受夹持压缩物理特性测试装夹台

Info

Publication number: CN103076227A
Application number: CN2013100075569A
Authority: CN
Inventors: 蒋焕煜; 童俊华; 吴江林; 崔笛
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2013-01-09
Filing date: 2013-01-09
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2033-01-09
Also published as: CN103076227B

Abstract

本发明公开了一种苗钵受夹持压缩物理特性测试装夹台。由四根支撑杆、光杆导轨固定板、四个直线导轨和四根光杆组成的装夹台机架部件；由苗针、水平运动直线轴承、直线滑块嫁接固定板、斜面滑块、苗针固定伸展臂和苗针固定旋转部件组成的四个结构相同的苗针平动夹持部件；由万能试验机施力杆、垂直施力转化部件固定板、四个垂直运动直线轴承和四个结构相同的斜面施力滚动部件组成的垂直施力转化部件。本发明通过垂直施力转化部件来驱动苗针平动夹持部件，控制不同大小苗针、夹持角度，完成定位、夹取、压入加分离的动作，实现对受夹取力作用下的不同基质配比、含水率、苗钵内根系状况的苗钵的物理特性测试，为钵苗移栽机械提供可靠的设计参数。

Description

苗钵受夹持压缩物理特性测试装夹台

技术领域

本发明涉及一种农业机械，特别是涉及一种苗钵受夹持压缩物理特性测试装夹台。

背景技术

穴盘育苗方式有利于工厂化管理育苗，适用于机械设备移栽作业，因此该技术推广应用广泛。育苗工厂将培育好的穴盘苗转给农民，通过移栽机将苗分插进大田中，或者是分插在培养盘中，通过有机械化作业效率大大提高。与工业机器人抓取形状和规格相对一致的工业产品相比，移栽机械抓取钵苗的限制性因素会更多一些，在受不同大小苗针、夹持角度下夹取力的不同基质配比、含水率、苗钵内根系状况的苗钵物理特性是影响移栽作业成功率的关键因素。1999年中国农业大学宋建农等采用万能试验机对不同水稻秧龄、秧苗不同夹持高度及株数不同秧苗的抗拉断物理特性进行测试，从而获得秧苗最大拔秧力3.2N；2010年湖南农业大学吴明亮等以油菜裸苗茎秆为研究对象，采用万能试验机测试其物理机械特性，为设计移栽机械取苗、护苗、栽插参数等关键部件结构和运动学、动力学参数提供理论依据。但以上测试的幼苗物理特性与苗钵受夹取移栽时表现出物理特性不同，需要设计专门的装夹台对苗钵进行测试，为钵苗移栽机械提供可靠的设计参数。

发明内容

本发明的目的在于提供一种苗钵受夹持压缩物理特性测试装夹台，通过万能试验机垂直上下的力经垂直施力转化部件来驱动苗针平动夹持部件，完成定位、夹取、压入加分离的动作，实现对受不同大小苗针、夹持角度下夹取力的不同基质配比、含水率、苗钵内根系状况的苗钵物理特性测试作业。

本发明采用的技术方案如下：

本发明包括垂直施力转化部件、四个结构相同的苗针平动夹持部件和装夹台机架部件；其中：

装夹台机架部件：包括四根支撑杆、光杆导轨固定板、四个直线导轨和四根光杆；中心开有圆孔的光杆导轨固定板上面分别安装有相邻成90°方位的四个直线导轨，在四个角位置上分别垂直固定安装有光杆，光杆导轨固定板下面安装有四根支撑杆；

四个结构相同的苗针平动夹持部件：均包括苗针、水平运动直线轴承、直线滑块嫁接固定板、斜面滑块、苗针固定伸展臂和苗针固定旋转部件；直线滑块嫁接固定板下面是水平运动直线轴承，直线滑块嫁接固定板上面的一侧设有沿各自直线导轨向外倾斜的斜面滑块，直线滑块嫁接固定板上面的另一侧中部设有苗针固定伸展臂，苗针固定伸展臂的伸出端与苗针固定旋转部件连接；四个直线导轨分别与各自直线滑块嫁接固定板上的水平运动直线轴承配合，每个苗针固定旋转部件上的苗针均穿过光杆导轨固定板的中心圆孔；

垂直施力转化部件：包括万能试验机施力杆、垂直施力转化部件固定板、四个垂直运动直线轴承和四个结构相同的斜面施力滚动部件；垂直施力转化部件固定板上面中心安装有万能试验机施力杆；垂直施力转化部件固定板分别垂直安装有相邻成90°方位的四个斜面施力滚动部件，四个角位置上分别固定安装垂直运动直线轴承；四个垂直运动直线轴承分别与各自安装在装夹台机架部件上的光杆配合，斜面施力滚动部件下端的深沟球轴承与各自斜面滑块相切，斜面施力滚动部件上端插入垂直施力转化部件固定板槽中固定。

本发明具有的有益效果是：

本发明用于测试移栽机械使用万能试验机垂直施加的力，通过垂直施力转化部件来驱动苗针平动夹持部件，可通过苗针平动夹持部件控制不同大小苗针、夹持角度，完成定位、夹取、压入加分离的动作，实现对受夹取力作用下变形的不同基质配比、含水率、苗钵内根系状况的苗钵的物理特性测试作业，为钵苗移栽机械提供可靠的设计参数。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是垂直施力转化部件的立体结构示意图。

图3是苗针平动夹持部件的立体结构示意图。

图4是装夹台机架部件结构示意图。

图5是垂直施力转化部件固定板结构示意图。

图6是斜面施力滚动部件结构示意图。

图7是本发明的苗钵定位过程示意图。

图8是本发明的苗针夹取过程示意图。

图9是本发明的苗针压入过程示意图。

图10是本发明的苗针分离过程示意图。

图中：1、垂直施力转化部件，2、苗针平动夹持部件，3、装夹台机架部件，4、圆形支撑脚，5、光杆导轨固定板，6、小轴支座，7、大轴支座，8、直线导轨，9、水平运动直线轴承，10、直线滑块嫁接固定板，11、斜面滑块，12、苗针固定伸展臂，13、苗针固定旋转部件，14、苗针，15、垂直运动直线轴承，16、万能试验机施力杆，17、斜面施力滚动部件，18、回字形固定座，19、垂直施力转化部件固定板，20、深沟球轴承。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明包括垂直施力转化部件1、四个结构相同的苗针平动夹持部件2和装夹台机架部件3；其中：

如图1、图4所示，装夹台机架部件3：包括四根支撑杆、光杆导轨固定板5、四个直线导轨8和四根光杆；中心开有圆孔的光杆导轨固定板5上面分别安装有相邻成90°方位的四个直线导轨8，用以保证苗针平动夹持部件2水平运动的方向；在四个角位置上分别垂直安装有用小轴支座6固定的光杆，用以保证垂直施力转化部件1上下运动的方向；光杆导轨固定板5下面安装有四根支撑杆，分别用大轴支座7固定；每根支撑杆下端装有圆形支撑脚4。

如图1、图3所示，四个结构相同的苗针平动夹持部件2：均包括苗针14、水平运动直线轴承9、直线滑块嫁接固定板10、斜面滑块11、苗针固定伸展臂12和苗针固定旋转部件13；直线滑块嫁接固定板10下面是水平运动直线轴承9，直线滑块嫁接固定板10上面的一侧设有沿各自直线导轨向外倾斜的斜面滑块11，直线滑块嫁接固定板10上面的另一侧中部设有苗针固定伸展臂12，苗针固定伸展臂12的伸出端与苗针固定旋转部件13连接；苗针14固定安装在苗针固定旋转部件13上；四个直线导轨8分别与各自直线滑块嫁接固定板10上的水平运动直线轴承9配合，每个苗针固定旋转部件13上的苗针14均穿过光杆导轨固定板5的中心圆孔。

如图1、图2、图5、图6所示，垂直施力转化部件1：包括万能试验机施力杆16、垂直施力转化部件固定板19、四个垂直运动直线轴承15和四个结构相同的斜面施力滚动部件17；垂直施力转化部件固定板19上面中心安装有万能试验机施力杆16；垂直施力转化部件固定板19分别垂直安装有相邻成90°方位的四个斜面施力滚动部件17，四个角位置上分别固定安装垂直运动直线轴承15；四个垂直运动直线轴承15分别与各自安装在装夹台机架部件3上的光杆配合，斜面施力滚动部件17下端的深沟球轴承20与各自斜面滑块11以滚动高副接触，斜面施力滚动部件17上端插入垂直施力转化部件固定板19槽中，并可调节斜面施力滚动部件17的上下高度使斜面施力滚动部件17下部的深沟球轴承20与斜面滑块11以滚动高副接触，用两个相同的回字形固定座18上下夹住垂直施力转化部件固定板19固定。

本发明的具体工作过程如下：

当苗钵受夹持压缩物理特性测试开始时，苗针平动夹持部件2如图7所示位于距离光杆导轨固定板5中心最远的位置，将不同基质配比、含水率、苗钵内根系状况的测试苗钵置于光杆导轨固定板5中心位置。

万能试验机施加向下的压力通过垂直施力转化部件1上四个斜面施力滚动部件17分别挤压斜面滑块11带动装有苗针14的苗针平动夹持部件2沿各自配合的直线导轨向中心方向移动，使各苗针14达到如图8所示的与苗钵相贴位置。

万能试验机继续施加向下的压力，如图9所示，使各苗针14挤压嵌入苗钵内部，此时万能试验机记录了苗钵抵抗苗针14挤压所表现的物理特性。

万能试验机转为施加向上的拉力，带动垂直施力转化部件1向上运动，使得苗针平动夹持部件2不受斜面施力滚动部件17约束而离开光杆导轨固定板5中心位置，如图10所示，苗针14离开苗钵，一次测试结束。

苗针平动夹持部件2上的苗针14可拆下置换不同大小苗针，并且通过苗针固定旋转部件13可调整苗针14垂直方向的角度，从而得到苗钵在不同大小、倾斜角度的苗针作用下的物理特性参数。

如图5所示，本发明也可采用相应均布三个苗针平动夹持部件和三个斜面施力滚动部件，三个苗针平动部件和三个斜面施力滚动部件为正三角形式位置布置。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种苗钵受夹持压缩物理特性测试装夹台，其特征在于：包括垂直施力转化部件（1）、四个结构相同的苗针平动夹持部件（2）和装夹台机架部件（3）；其中：

装夹台机架部件（3）：包括四根支撑杆、光杆导轨固定板（5）、四个直线导轨（8）和四根光杆；中心开有圆孔的光杆导轨固定板（5）上面分别安装有相邻成90°方位的四个直线导轨（8），在四个角位置上分别垂直固定安装有光杆，光杆导轨固定板（5）下面安装有四根支撑杆；

四个结构相同的苗针平动夹持部件（2）：均包括苗针（14）、水平运动直线轴承（9）、直线滑块嫁接固定板（10）、斜面滑块（11）、苗针固定伸展臂（12）和苗针固定旋转部件（13）；直线滑块嫁接固定板（10）下面是水平运动直线轴承（9），直线滑块嫁接固定板（10）上面的一侧设有沿各自直线导轨向外倾斜的斜面滑块（11），直线滑块嫁接固定板（10）上面的另一侧中部设有苗针固定伸展臂（12），苗针固定伸展臂（12）的伸出端与苗针固定旋转部件（13）连接；

四个直线导轨（8）分别与各自直线滑块嫁接固定板（10）上的水平运动直线轴承（9）配合，每个苗针固定旋转部件（13）上的苗针（14）均穿过光杆导轨固定板（5）的中心圆孔；

垂直施力转化部件（1）：包括万能试验机施力杆（16）、垂直施力转化部件固定板（19）、四个垂直运动直线轴承（15）和四个结构相同的斜面施力滚动部件（17）；垂直施力转化部件固定板（19）上面中心安装有万能试验机施力杆（16）；垂直施力转化部件固定板（19）分别垂直安装有相邻成90°方位的四个斜面施力滚动部件（17），四个角位置上分别固定安装垂直运动直线轴承（15）；四个垂直运动直线轴承（15）分别与各自安装在装夹台机架部件（3）上的光杆配合，斜面施力滚动部件（17）下端的深沟球轴承（20）与各自斜面滑块（11）相切，斜面施力滚动部件（17）上端插入垂直施力转化部件固定板（19）槽中固定。