CN104833503B - 烟雾机背带承载试验装置及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟雾机背带承载试验装置及试验方法，包括底座，底座上固定连接下固定板，下固定板上表面垂直连接导柱和滚珠丝杠，导柱和滚珠丝杠顶端连接上固定板，上固定板和下固定板之间设有移动横梁，移动横梁与导柱和滚珠丝杠连接；移动横梁上部设有步进电机，步进电机与传动装置连接，传动装置带动移动横梁上升或下降，移动横梁底部连接拉力传感器；移动横梁和下固定板之间设有拉线位移传感器Ⅰ，下固定板上还连接拉线位移传感器Ⅱ，拉线位移传感器Ⅱ的拉线端连接砝码托架。本发明自动化程度高，劳动强度低，便于观察烟雾机背带的变化情况，结构简单，操作方便，确保了较高的试验精度，从而有效地检验烟雾机背带部件的质量。

Description

烟雾机背带承载试验装置及试验方法

技术领域

本发明涉及植保机械试验装置，尤其涉及一种用于对烟雾机背带进行检查的室内承载试验装置及试验方法。

背景技术

烟雾机，如便携式脉冲烟雾机，在使用过程中是与人体密切接触的。烟雾机在正常工作状态下，药液箱内装有化学农药，油箱内装有汽油，烟雾机喷管及防护罩工作温度很高，若使用过程中烟雾机背带断裂，将对人体产生严重的危害，甚至可能危及生命，同时对环境造成污染，因此烟雾机背带部件的质量就尤为重要。按照标准规定要求，需对烟雾机背带进行承载试验。试验时，背带一端悬挂在离地面有足够距离的支架上，背带另一端挂结烟雾机总质量二倍的试验载荷，载荷的底部与地面的距离应不少于200mm，反复加载、卸载10次，观察背带及挂结件的变形或损坏情况，测量并记录背带每次未加载荷及加载荷后的背带长度。目前国内尚无对烟雾机背带进行自动加载、卸载，并对背带长度进行自动测量的烟雾机背带承载试验装置。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种完全符合国家技术标准规定试验条件的烟雾机背带承载试验装置及试验方法，完成对烟雾机背带的自动加载、卸载及对烟雾机背带长度的自动测量、计算，自动打印试验结果，用于检验烟雾机背带部件的质量。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

烟雾机背带承载试验装置，包括底座，所述底座上固定连接下固定板，所述下固定板上表面垂直连接导柱和滚珠丝杠，所述导柱和滚珠丝杠顶端连接上固定板，所述上固定板和下固定板之间设有移动横梁，移动横梁与导柱和滚珠丝杠连接，所述上固定板、下固定板和移动横梁相互平行；所述移动横梁上部设有步进电机，步进电机与传动装置连接，传动装置带动移动横梁上升或下降，移动横梁底部连接拉力传感器，拉力传感器底部连接被测烟雾机背带顶端；所述移动横梁和下固定板之间设有拉线位移传感器Ⅰ，下固定板上还连接拉线位移传感器Ⅱ，拉线位移传感器Ⅱ的拉线端连接砝码托架，砝码托架顶部连接被测烟雾机背带底端；所述步进电机、拉力传感器、拉线位移传感器Ⅰ、拉线位移传感器Ⅱ均与控制器连接，控制器与上位机连接。

进一步的，所述下固定板的四个边角连接两个对角设置的导柱和两个对角设置的滚珠丝杠。

所述导柱和滚珠丝杠外围设有护罩，包括左护罩和右护罩，左护罩将左侧导柱和滚珠丝杠包围其内，右护罩将右侧导柱和滚珠丝杠包围其内。

所述右护罩外侧连接电控箱，所述控制器设于电控箱内。

所述电控箱上设有控制按钮和状态显示灯，具体为拉力显示仪、上升状态显示灯、上升按钮、下降状态显示灯、下降按钮、电位器调节钮和停止按钮；所述拉力显示仪、上升状态显示灯、上升按钮、下降状态显示灯、下降按钮、电位器调节钮和停止按钮均与控制器连接。

所述滚珠丝杠与移动横梁连接处设有平面轴承，并在连接处下方设有轴用锁紧螺母；所述移动横梁与导柱连接处设有导套。

所述移动横梁上设有前挡板、后挡板及电机固定架，步进电机设于电机固定架上。

所述传动装置包括与步进电机连接的电机链轮、丝母链轮Ⅰ、丝母链轮Ⅱ、张紧链轮Ⅰ、张紧链轮Ⅱ及链条，链条分别挂接在电机链轮、丝母链轮Ⅰ、张紧链轮Ⅰ、丝母链轮Ⅱ、张紧链轮Ⅱ上。

所述丝母链轮Ⅰ、丝母链轮Ⅱ分别设置于两滚珠丝杠上。

烟雾机背带承载试验装置的试验方法，包括以下步骤：

步骤1：将烟雾机背带的一端挂接在拉力传感器上，烟雾机背带另一端挂接砝码托架，在砝码托架上放置砝码，使砝码质量加砝码托架质量等于二倍烟雾机的质量；

步骤2：开始试验，上位机控制启动步进电机，驱动移动横梁上升，当拉力传感器的拉力达到(烟雾机背带自重+20g,背带拉直)初始值时，步进电机停止，拉线位移传感器Ⅰ测量移动横梁下表面至下固定板上表面之间的距离M1,拉线位移传感器Ⅱ测量砝码托架下端面至下固定板上表面之间的距离S1(此时S1＝0),上位机自动计算出烟雾机背带未加载荷时的背带长度L1，其中L1＝M1-S1-a-b，a为移动横梁下表面至烟雾机背带上端的距离，b为烟雾机背带下端至砝码托架下端面的距离；

步骤3：启动步进电机，驱动移动横梁上升，当拉力传感器的拉力达到烟雾机总质量二倍的加载值时，步进电机再驱动移动横梁上升220mm(保证砝码托架下端面至下固定板上表面之间的距离大于200mm)后停止，拉线位移传感器Ⅰ测量移动横梁下表面至下固定板上表面之间的距离M2,拉线位移传感器Ⅱ测量砝码托架下端面至下固定板上表面之间的距离S2,上位机自动计算出烟雾机背带加载荷后的背带长度L2(L2＝M2-S2-a-b)及背带伸长量(加载荷后的背带长度-未加载荷时的背带长度)；

步骤4：启动步进电机，驱动移动横梁下降240mm(保证砝码托架落于下固定板上表面，烟雾机背带呈松弛状态)后步进电机停止，烟雾机背带的第一次加载、卸载及背带长度测量试验结束；

步骤5：再次启动步进电机，驱动移动横梁上升，进行烟雾机背带的第二次加载、卸载及背带长度测量试验；直至完成烟雾机背带的第十次加载、卸载及背带长度测量试验后，烟雾机背带承载试验结束，上位机自动打印试验结果。

本发明的有益效果为：

本发明烟雾机背带承载试验装置采用上述结构，自动化程度高，劳动强度低，便于观察烟雾机背带的变化情况，结构简单，操作方便，确保了较高的试验精度，从而有效地检验烟雾机背带部件的质量。

附图说明

图1为本发明烟雾机背带承载试验装置的主视结构示意图；

图2为图1中烟雾机背带承载试验装置的C-C向剖视图；

图3为本发明烟雾机背带承载试验装置的工作方法流程图；

图中，1、底座；2、下固定板；3、拉线位移传感器Ⅱ；4、砝码托架；5、砝码；6、烟雾机背带；7、轴用锁紧螺母；8、平面轴承Ⅰ；9、平面轴承Ⅱ；10、丝母链轮；11、滚珠丝杠；12、拉力传感器；13、上固定板；14、步进电机；15、拉线位移传感器Ⅰ；16、移动横梁；17、导套；18、导柱；19、电控箱；20、拉力显示仪；21、上升状态显示灯；22、上升按钮；23、下降状态显示灯；24、下降按钮；25、电位器调节钮；26、停止按钮；27、前挡板；28、电机固定架；29、张紧链轮Ⅰ；30、左护罩；31、后挡板；32、电机链轮；33、链条；34、张紧链轮Ⅱ；35、右护罩。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1-图2所示，用于烟雾机背带部件的质量进行检查的承载试验装置，包括固定在水平地面上的底座1，底座1上设有下固定板2，下固定板2上设有拉线位移传感器Ⅱ3、导柱18、滚珠丝杠11、左护罩30、右护罩35，上固定板13通过对角布置的一对导柱18及对角布置的一对滚珠丝杠11与下固定板2连接，滚珠丝杠11上设有丝母链轮10、平面轴承Ⅱ9、移动横梁16、平面轴承Ⅰ8、轴用锁紧螺母7，移动横梁16上设有导套17、前挡板27、后挡板31、张紧链轮Ⅰ29、张紧链轮Ⅱ34、拉力传感器12、拉线位移传感器Ⅰ15、电机固定架28，电机固定架28上设有步进电机14，步进电机14上连接电机链轮32，电机链轮32上设有链条33，链条33分别挂接在电机链轮32、张紧链轮Ⅰ29、张紧链轮Ⅱ34及一对丝母链轮10上，右护罩35上设有电控箱19，电控箱19内设有控制器，电控箱19上设有拉力显示仪20、上升状态显示灯21、上升按钮22、下降状态显示灯23、下降按钮24、电位器调节钮25、停止按钮26，拉力传感器12上挂接烟雾机背带6，烟雾机背带6下端挂接砝码托架4，砝码托架4上设有砝码5。

拉力传感器12用于测量烟雾机背带6自重及挂接在背带上的试验载荷。

拉线位移传感器Ⅰ15用于测量移动横梁16下表面至下固定板2上表面之间的距离。

拉线位移传感器Ⅱ3用于测量砝码托架4下端面至下固定板2上表面之间的距离。

步进电机14通过电机链轮32、链条33、张紧链轮Ⅰ29、张紧链轮Ⅱ34驱动一对滚珠丝杠11上的丝母链轮10，从而驱动移动横梁16沿对角布置的一对导柱18上下移动。

电位器调节钮25用于调节步进电机14的转速，从而调节移动横梁16的上、下移动速度。

上升按钮22、下降按钮24、及停止按钮26用于手动调整移动横梁16的位置。

通过上位机及控制器实现对步进电机的控制及对拉力传感器、拉线位移传感器Ⅰ、拉线位移传感器Ⅱ的测量控制，完成烟雾机背带的自动加载、卸载及对烟雾机背带长度的自动测量、计算，自动打印试验结果。

烟雾机背带长度是通过测量移动横梁下表面至下固定板上表面之间的距离及测量砝码托架下端面至下固定板上表面之间的距离计算求得的，计算公式如下：

L＝M-S-a-b；

式中：L—烟雾机背带长度；

M—移动横梁下表面至下固定板上表面之间的距离，由拉线位移传感器Ⅰ测量；

S—砝码托架下端面至下固定板上表面之间的距离，由拉线位移传感器Ⅱ测量；

a—移动横梁下表面至烟雾机背带上端的距离(定值)；

b—烟雾机背带下端至砝码托架下端面的距离(定值)。

如图3所示，本发明的工作原理及工作过程：将烟雾机背带的一端挂接在拉力传感器上，背带另一端挂接砝码托架，在砝码托架上放置一定数量的砝码，使砝码质量加砝码托架质量等于二倍烟雾机的质量。打开上位机的烟雾机背带承载试验程序，开始试验。启动步进电机，驱动移动横梁上升，当拉力传感器的拉力达到(烟雾机背带自重+20g,背带拉直)初始值时，步进电机停止，拉线位移传感器Ⅰ测量移动横梁下表面至下固定板上表面之间的距离M1,拉线位移传感器Ⅱ测量砝码托架下端面至下固定板上表面之间的距离S1(此时S1＝0),上位机自动计算出烟雾机背带未加载荷时的背带长度L1(L1＝M1-S1-a-b)；启动步进电机，驱动移动横梁上升，当拉力传感器的拉力达到烟雾机总质量二倍的加载值时，步进电机再驱动移动横梁上升220mm(保证砝码托架下端面至下固定板上表面之间的距离大于200mm)后停止，拉线位移传感器Ⅰ测量移动横梁下表面至下固定板上表面之间的距离M2,拉线位移传感器Ⅱ测量砝码托架下端面至下固定板上表面之间的距离S2,上位机自动计算出烟雾机背带加载荷后的背带长度L2(L2＝M2-S2-a-b)及背带伸长量(加载荷后的背带长度-未加载荷时的背带长度)；启动步进电机，驱动移动横梁下降240mm(保证砝码托架落于下固定板上表面，烟雾机背带呈松弛状态)后步进电机停止，烟雾机背带的第一次加载、卸载及背带长度测量试验结束。然后再启动步进电机，驱动移动横梁上升，进行烟雾机背带的第二次加载、卸载及背带长度测量试验；直至完成烟雾机背带的第十次加载、卸载及背带长度测量试验后，烟雾机背带承载试验结束，上位机自动打印试验结果。这样便完成了烟雾机的背带承载试验。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.烟雾机背带承载试验装置，其特征是，包括底座，所述底座上固定连接下固定板，所述下固定板上表面垂直连接导柱和滚珠丝杠，所述导柱和滚珠丝杠顶端连接上固定板，所述上固定板和下固定板之间设有移动横梁，移动横梁与导柱和滚珠丝杠连接，所述上固定板、下固定板和移动横梁相互平行；所述移动横梁上部设有步进电机，步进电机与传动装置连接，传动装置带动移动横梁上升或下降，移动横梁底部连接拉力传感器，拉力传感器底部连接被测烟雾机背带顶端；所述移动横梁和下固定板之间设有拉线位移传感器Ⅰ，下固定板上还连接拉线位移传感器Ⅱ，拉线位移传感器Ⅱ的拉线端连接砝码托架，砝码托架顶部连接被测烟雾机背带底端；所述步进电机、拉力传感器、拉线位移传感器Ⅰ、拉线位移传感器Ⅱ均与控制器连接，控制器与上位机连接。

2.如权利要求1所述的烟雾机背带承载试验装置，其特征是，所述下固定板的四个边角连接两个对角设置的导柱和两个对角设置的滚珠丝杠。

3.如权利要求1所述的烟雾机背带承载试验装置，其特征是，所述导柱和滚珠丝杠外围设有护罩，包括左护罩和右护罩，左护罩将左侧导柱和滚珠丝杠包围其内，右护罩将右侧导柱和滚珠丝杠包围其内。

4.如权利要求3所述的烟雾机背带承载试验装置，其特征是，所述右护罩外侧连接电控箱，所述控制器设于电控箱内。

5.如权利要求4所述的烟雾机背带承载试验装置，其特征是，所述电控箱上设有控制按钮和状态显示灯，具体为拉力显示仪、上升状态显示灯、上升按钮、下降状态显示灯、下降按钮、电位器调节钮和停止按钮；所述拉力显示仪、上升状态显示灯、上升按钮、下降状态显示灯、下降按钮、电位器调节钮和停止按钮均与控制器连接。

6.如权利要求1所述的烟雾机背带承载试验装置，其特征是，所述滚珠丝杠与移动横梁连接处设有平面轴承，并在连接处下方设有轴用锁紧螺母；所述移动横梁与导柱连接处设有导套。

7.如权利要求1所述的烟雾机背带承载试验装置，其特征是，所述移动横梁上设有前挡板、后挡板及电机固定架，步进电机设于电机固定架上。

8.如权利要求1所述的烟雾机背带承载试验装置，其特征是，所述传动装置包括与步进电机连接的电机链轮、丝母链轮Ⅰ、丝母链轮Ⅱ、张紧链轮Ⅰ、张紧链轮Ⅱ及链条，链条分别挂接在电机链轮、丝母链轮Ⅰ、张紧链轮Ⅰ、丝母链轮Ⅱ、张紧链轮Ⅱ上。

9.如权利要求8所述的烟雾机背带承载试验装置，其特征是，所述丝母链轮Ⅰ、丝母链轮Ⅱ分别设置于两滚珠丝杠上。

10.利用权利要求1-9任一项所述的烟雾机背带承载试验装置的试验方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1：将烟雾机背带的一端挂接在拉力传感器上，烟雾机背带另一端挂接砝码托架，在砝码托架上放置砝码，使砝码质量加砝码托架质量等于二倍烟雾机的质量；

步骤2：开始试验，上位机控制启动步进电机，驱动移动横梁上升，当拉力传感器的拉力达到初始值时，步进电机停止，拉线位移传感器Ⅰ测量移动横梁下表面至下固定板上表面之间的距离M1,拉线位移传感器Ⅱ测量砝码托架下端面至下固定板上表面之间的距离S1,上位机自动计算出烟雾机背带未加载荷时的背带长度L1；

步骤3：启动步进电机，驱动移动横梁上升，当拉力传感器的拉力达到烟雾机总质量二倍的加载值时，步进电机再驱动移动横梁上升220mm后停止，拉线位移传感器Ⅰ测量移动横梁下表面至下固定板上表面之间的距离M2,拉线位移传感器Ⅱ测量砝码托架下端面至下固定板上表面之间的距离S2,上位机自动计算出烟雾机背带加载荷后的背带长度L2及背带伸长量；

步骤4：启动步进电机，驱动移动横梁下降240mm后步进电机停止，烟雾机背带的第一次加载、卸载及背带长度测量试验结束；

步骤5：再次启动步进电机，驱动移动横梁上升，进行烟雾机背带的第二次加载、卸载及背带长度测量试验；直至完成烟雾机背带的第十次加载、卸载及背带长度测量试验后，烟雾机背带承载试验结束，上位机自动打印试验结果。