CN104848978A - 一种用于测量玉米果穗冲击脱粒时籽粒离散力的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于测量玉米果穗冲击脱粒时籽粒离散力的装置，包括机架、夹具、测力传感器及与测力传感器输出端连接的显示设备，夹具包括左竖板、右竖板、底板及侧板，左竖板上设有螺杆，左竖板上端设有弹簧按钮，弹簧按钮下端部设有与螺杆卡接的螺纹左竖板和右竖板之间连接有导轨，该导轨上设有限位块；测力传感器由X向测力传感器、Y向测力传感器及Z向测力传感器组成，X向测力传感器、Y向测力传感器和Z向测力传感器三者的轴线正交于冲击脱粒时的冲击点。该装置用于测量脱粒时籽粒所受离散力的大小，在显示设备上可显示玉米在多方位的受力情况，根据力的合成分析可得到玉米所受离散力的合力，为玉米脱粒装置和脱粒过程的研究提供理论依据。

Description

一种用于测量玉米果穗冲击脱粒时籽粒离散力的装置

技术领域

本发明涉及农业机械辅助设备，具体涉及一种用于测量玉米果穗冲击脱粒时籽粒离散力的装置。

背景技术

随着社会经济的发展，农用机具也趋向机械自动化。目前，玉米收获主要是通过玉米联合收割机实现玉米和玉米秸秆的分离，随后的脱粒需要用玉米脱粒机来完成。脱粒机性能的好坏则会影响到玉米脱粒的质量和效率，现在采用的玉米脱粒机采用冲击脱粒原理，工作转速比较高，很容易造成玉米芯破碎，降低了玉米的脱净率，而且这种脱粒机的玉米籽粒破损率比较高，能耗大，对于含水量较高的玉米，脱粒的损失率大。因此，为提高玉米的脱粒质量和效率，需要确定玉米果穗在脱粒过程中所受离散力的大小，以便能更好的分析玉米的脱粒过程，为以后的玉米脱粒装置提供理论依据。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于测量玉米果穗冲击脱粒时籽粒离散力的装置，用以确定玉米果穗在冲击脱粒过程中所受离散力的大小，为玉米脱粒过程和玉米脱粒装置的研究提供理论依据。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：一种用于测量玉米果穗冲击脱粒时籽粒离散力的装置，包括机架、固定在机架上且用于夹持玉米果穗的夹具、测力传感器以及显示设备，测力传感器的输出端通过电荷放大器与显示设备连接，所述的夹具包括竖直相对设置的左竖板和右竖板以及连接在左竖板与右竖板之间的底板及侧板，左竖板上通过通孔连接有螺杆，左竖板的上端设有贯通所述通孔且用于限制螺杆位置的弹簧按钮，弹簧按钮的下端部设有与螺杆配合卡接的螺纹；所述的左竖板和右竖板之间连接有水平设置的导轨，该导轨上设有与其滑动连接且固定在所述螺杆端部的限位块；所述的测力传感器由连接在右竖板外壁上的X向测力传感器、连接在侧板外壁上的Y向测力传感器以及固定在机架上端面与底板下端面之间的Z向测力传感器组成，X向测力传感器、Y向测力传感器和Z向测力传感器三者的轴线正交于冲击脱粒时的冲击点。

进一步的，所述的弹簧按钮包括贯通通孔的外筒及套设在外筒内且用于卡接螺杆的定位杆，定位杆的下端套设有弹簧，外筒下端的内壁上设有与该弹簧下端相顶接的凸肩；定位杆的上端依次卡设有相互配合的下棘轮、上棘轮和按钮套。

进一步的，所述的底板通过螺栓固定在机架上，夹具可以根据玉米果穗的长度来调节其限位块与右竖板之间的间距，从而使玉米果穗固定。其中，X向测力传感器通过传感器座固定在机架上；左竖板和右竖板之间连接有两个水平设置的导轨，两个导轨的端部均伸出右竖板外侧，Y向测力传感器通过传感器座夹持在两个导轨的伸出端之间。

本发明中，所述的X向测力传感器、Y向测力传感器和Z向测力传感器均为拉压力传感器。

本发明的有益效果：玉米果穗被冲击脱粒时，该装置用于测量脱粒时籽粒所受离散力的大小，在显示设备上可以显示玉米在多方位的受力情况，根据力的合成与分析可以得到玉米所受离散力的合力，通过多次的测量求合力均值，就可得到最佳的玉米果穗离散力，为玉米脱粒装置和脱粒过程的研究提供理论依据，在保证玉米籽粒尽量保持完整不破损的基础上进行脱粒。而且，装置的三个测力传感器分别连接在机架的上端面与底板下端面之间、侧板外壁上和右竖板外壁上，夹持在限位块和右竖板之间的玉米果穗在承受外加冲击脱粒时，籽粒离散力通过该三个不同方向设置的测力传感器输出到显示设备，能够检测玉米多方位的受力情况，提高玉米所受离散力的精确度。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为图1中机架的俯视图；

图3为图1中夹具的示意图；

图4为弹簧按钮的爆炸示意图。

附图标记：1、机架，2、夹具，20、左竖板，21、右竖板，22、底板，23、侧板，3、X向测力传感器，4、Y向测力传感器，5、Z向测力传感器，6、螺杆，7、弹簧按钮，70、外筒，71、定位杆，72、弹簧，73、凸台，74、下棘轮，75、上棘轮，76、按钮套，8、导轨，9、限位块，10、传感器座，11、玉米果穗，12、显示设备。

具体实施方式

一种用于测量玉米果穗冲击脱粒时籽粒离散力的装置，如图1所示，包括机架1、用于夹持玉米果穗的夹具2、测力传感器以及显示设备13，测力传感器的输出端通过电荷放大器与显示设备13连接，三个测力传感器与夹具2相连，夹具2也固定在机架1上。如图2和图3所示的夹具2包括竖直相对设置的左竖板20和右竖板21以及连接在左竖板20与右竖板21之间的底板22及侧板23，底板22通过螺栓固定在机架1上，左竖板20上通过通孔连接有螺杆6，左竖板20的上端设有贯通所述通孔且用于限制螺杆6位置的弹簧按钮7，弹簧按钮7的下端部设有与螺杆6配合卡接的螺纹；所述的左竖板20与右竖板21之间连接有水平设置的导轨8，该导轨8上设有与其滑动连接且固定在所述螺杆6端部的限位块9；所述的测力传感器由连接在右竖板21外壁上的X向测力传感器3、连接在侧板23外壁上的Y向测力传感器4以及固定在机架1上端面与底板22下端面之间的Z向测力传感器5组成，X向测力传感器3、Y向测力传感器4和Z向测力传感器5三者的轴线正交于冲击脱粒时的冲击点，X向测力传感器3通过传感器座固定在机架1上；左竖板20与右竖板21之间连接有两个水平设置的导轨8，两个导轨8的端部均伸出右竖板21外侧，Y向测力传感器4通过传感器座夹持在两个导轨8的伸出端之间。

所述的X向测力传感器3、Y向测力传感器4和Z向测力传感器5均为拉压力传感器。

其中，如图4所示的弹簧按钮7，包括贯通通孔的外筒70及套设在外筒70内且用于卡接螺杆6的定位杆71，定位杆71的下端套设有弹簧72，外筒70下端的内壁上设有与该弹簧72下端相顶接的凸肩；定位杆71的上端依次卡设有相互配合的下棘轮74、上棘轮75和按钮套76。外筒70下端为弹簧72的运动空间，上端为棘轮的运动空间，定位杆71上端设有用于卡设定位下棘轮74的凸台，定位杆71下端设有用于卡设弹簧72的凸台。当按下按钮套76时，按钮套76下行，使上棘轮75和下棘轮74发生相对转动，定位杆71伸出弹簧72限制的空间，使定位杆71的下端抵住螺杆6，从而限制螺杆6在左竖板20的通孔中移动，使夹具2夹紧玉米果穗11；卸除夹持作用时，再次按下按钮套76，上棘轮75和下棘轮74发生相对转动，弹簧72回到初始位置，定位杆71缩回，使定位杆71脱除对螺杆6的抵持效果，进而使螺杆6从左竖板20的通孔中向远离夹具2的方向移动。

该装置的工作原理为：取玉米果穗11置于夹具2中，使用螺杆6调节夹具2的开口，使玉米果穗被夹持在限位块9和右竖板21之间，在预定的三个方位上安装测力传感器，在对玉米进行冲击脱粒时，传感器可以测量出玉米所受的离散力，再通过电荷放大器的放大作用传送给显示设备12，在显示设备12上可以得到测量值，再通过力的合成分析处理就能得出玉米的总受力值。

Claims (6)

1.一种用于测量玉米果穗冲击脱粒时籽粒离散力的装置，其特征在于：包括机架（1）、固定在机架（1）上且用于夹持玉米果穗的夹具（2）、测力传感器以及显示设备（13），测力传感器的输出端通过电荷放大器与显示设备（13）连接，所述的夹具（2）包括竖直相对设置的左竖板（20）和右竖板（21）以及连接在左竖板（20）与右竖板（21）之间的底板（22）及侧板（23），左竖板（20）上通过通孔连接有螺杆（6），左竖板（20）的上端设有贯通所述通孔且用于限制螺杆（6）位置的弹簧按钮（7），弹簧按钮（7）的下端部设有与螺杆（6）配合卡接的螺纹；所述的左竖板（20）与右竖板（21）之间连接有水平设置的导轨（8），该导轨（8）上设有与其滑动连接且固定在所述螺杆（6）端部的限位块（9）；所述的测力传感器由连接在右竖板（21）外壁上的X向测力传感器（3）、连接在侧板（23）外壁上的Y向测力传感器（4）以及固定在机架（1）上端面与底板（22）下端面之间的Z向测力传感器（5）组成，X向测力传感器（3）、Y向测力传感器（4）和Z向测力传感器（5）三者的轴线正交于冲击脱粒时的冲击点。

2.根据权利要求1所述的一种用于测量玉米果穗冲击脱粒时籽粒离散力的装置，其特征在于：所述的弹簧按钮（7）包括贯通通孔的外筒（70）及套设在外筒（70）内且用于卡接螺杆（6）的定位杆（71），定位杆（71）的下端套设有弹簧（72），外筒（70）下端的内壁上设有与该弹簧（72）下端相顶接的凸肩；定位杆（71）的上端依次卡设有相互配合的下棘轮（74）、上棘轮（75）和按钮套（76）。

3.根据权利要求1所述的一种用于测量玉米果穗冲击脱粒时籽粒离散力的装置，其特征在于：所述的底板（22）通过螺栓固定在机架（1）上。

4.根据权利要求3所述的一种用于测量玉米果穗冲击脱粒时籽粒离散力的装置，其特征在于：所述的X向测力传感器（3）通过传感器座固定在机架（1）上。

5.根据权利要求3所述的一种用于测量玉米果穗冲击脱粒时籽粒离散力的装置，其特征在于：左竖板（20）与右竖板（21）之间连接有两个水平设置的导轨（8），两个导轨（8）的端部均伸出右竖板（21）外侧，Y向测力传感器（4）通过传感器座夹持在两个导轨（8）的伸出端之间。

6.根据权利要求1所述的一种用于测量玉米果穗冲击脱粒时籽粒离散力的装置，其特征在于：所述的X向测力传感器（3）、Y向测力传感器（4）和Z向测力传感器（5）均为拉压力传感器。