CN105300580A - 一种手扶式水稻插秧机行走轮扭矩检测试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手扶式水稻插秧机行走轮扭矩检测试验台，由底座、液压升降台、阻力轮支架、轴承、长轴、轴套、阻力轮、增阻块、阻力爪、液压升降杆、信号齿轮、信号采集器、锁紧装置组成。液压升降台将手扶式水稻插秧机提升到合适位置，阻力爪卡住手扶式水稻插秧机行走轮，用锁紧装置锁紧，完成后将液压升降台降至合适位置；用两组对称式变阻装置通过液压杆改变增阻块高度改变行走阻力；阻力值的不同，则行走轮的状态和长轴受扭程度不同，安装在阻力轮和长轴上的信号齿轮和信号齿轮的下方固定安装有信号采集器，将采集到的数据传送至外接分析显示终端；同时增阻块中内置的压力感应器也将压力值传动至外接分析显示终端。

Description

一种手扶式水稻插秧机行走轮扭矩检测试验台

技术领域

本发明涉及农业机械领域领域，具体是一种手扶式水稻插秧机行走轮扭矩检测试验台。

背景技术

目前在全国个体农户和中小型农场中手扶式水稻插秧机的使用率较高，而不同地区的水稻种植环境不尽相同，主要体现在两方面：其一，土壤成分的差异导致土壤黏度不同；其二，在栽秧之前的种植作物类型不同，收获后根茬处理的状态程度不同。土壤黏度过高、根茬过大过多都会加大行走轮前进阻力，因此插秧机行走轮的有效工作扭矩直接影响机器的工作效果，对其要求非常高。由于不同厂家生产的插秧机行走轮形状、直径、两行走轮间距都有所差异，因此，针对市场不同型号手扶式插秧机行走轮进行有效工作扭矩的检测，设计一种用于检测插秧机行走轮工作扭矩的试验台非常有必要。

发明内容本发明的目的是提供一种手扶式水稻插秧机行走轮扭矩检测试验台，以实现对插秧机行走轮扭矩检测。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种手扶式水稻插秧机行走轮扭矩检测试验台，包括有水平设置的底座，其特征在于：底座上左、右侧分别垂直安装有阻力轮支架，左、右侧阻力轮支架相互对称，两阻力轮支架之间中间位置的底座上还安装有竖向升降的液压升降台，每侧阻力轮支架顶部分别固定安装有一对呈左、右对称的轴承，两阻力轮支架上轴承中心轴线重合，每个轴承中分别转动安装有轴套，还包括左、右侧长轴，每侧长轴分别安装在对应侧轴承对中的轴套内，左、右侧长轴中心轴线重合，且每侧长轴与对应的轴承对中各个轴套之间只可相互左右滑动配合，不可相对转动，每个长轴上位于对应的两轴承之间位置还分别安装有阻力轮，每侧阻力轮与对应的长轴之间只可相对滑动配合，不可相对转动，长轴上有长矩形切槽，轴套内圈有与长轴矩形切槽相匹配的矩形凸出块，阻力轮内圈、锁紧装置内圈也有相匹配的矩形凸出块，装配之后轴套、阻力轮、锁紧装置相对于长轴只可滑动，每侧阻力轮上分别同轴固定安装有信号齿轮一，所述阻力轮支架顶部分别设有开口，每侧阻力轮下端分别通过开口伸入对应侧阻力轮支架中，每侧阻力轮支架内对应信号齿轮一正下方位置分别设置有内置磁钢的信号采集器一，每侧阻力轮支架内位于阻力轮正下方还分别垂直于底座安装有竖向升降的液压升降杆，液压升降杆顶端分别固定有增阻块，所述增阻块可在液压升降杆带动下与阻力轮接触，且增阻块、阻力轮相互接触的接触面内分别内置有压力传感器，每侧长轴上分别安装有约束长轴滑动的锁紧装置，锁紧装置相对于长轴只可滑动，不可转动。在其侧边开有一螺纹孔，通过螺栓向内旋紧，可将左右两侧的锁紧机构分别在紧邻阻力轮支架处固定于长轴上，固定安装的阻力轮支架阻止锁紧装置的移动，以防止长轴向两侧滑动，左、右侧长轴彼此相对的内端分别固定安装有阻力爪，每侧长轴上靠近内端位置分别同轴固定安装有信号齿轮二，所述阻力轮支架上对应信号齿轮二正下方位置分别设置有内置磁钢的信号采集器二。

所述的一种手扶式水稻插秧机行走轮扭矩检测试验台，其特征在于：所述底座前、后侧设置为斜波状的非光滑面板，底座顶部设置为水平面。

所述的一种手扶式水稻插秧机行走轮扭矩检测试验台，其特征在于：所述阻力爪为三棱型或四棱型，根据插秧机行走轮的结构进行相应选择。

本发明原理是：

将待检测的手扶式水稻插秧机行驶到底座中间的液压升降台上方，通过调整液压升降台的高度将行走轮轴的中心线调节到与长轴的中心线共线，再将左右两根长轴向内调节，通过长轴末端的阻力爪卡住行走轮，再用锁紧装置锁紧长轴，防止长轴向外移动，完成后降低液压升降台高度，预留出足够空间以保证行走轮的转动。准备工作结束，启动插秧机和试验台相关部件，行走轮的转动带动阻力爪的转动，同时联动的还有长轴、变阻装置和安装于长轴和阻力轮上的两个信号齿轮。待行走轮转动速度稳定，通过液压升降杆来调节增阻块的高度，改变增阻块与阻力轮的接触面积和力度，使得行走轮转动受阻，模拟在田间作业时遇到不同阻力的情况，增阻块内置压力感应器，可实时地将检测到的压力值数据传输至外接分析显示终端。在行走轮从无阻碍转动到有阻碍转动的过程中，长轴也由无扭转力状态变为有一定扭转力状态，固定安装在信号齿轮正下方的信号采集器可将两个信号齿轮的相位差的初始值和实时采集的相位差变化信息传输至外接分析显示终端。分析显示终端将收集的信号数据分析计算，分析完成直接显示阻力值、转速和扭矩等数据。

本发明的优点是：

本发明结构设计合理，利用插秧机行走轮与试验台的长轴同步转动，通过变阻装置对行走轮的转动增加阻力模拟田间作业所受到的阻力，压力感应器、信号齿轮、信号采集器对检测过程中的数据实时采集并传输至外接分析显示终端，分析计算后直接将阻力值、转速、扭矩显示出来，方便直观地完成对插秧机行走轮扭矩的检测，有效地提高了检测效率。

附图说明

图1本发明的整体布局正面示意图。

图2本发明的整体布局侧面示意图。

图3本发明的变阻装置示意图。

图4本发明的不同型号阻力爪示意图，其中：

图4（a）为三棱型阻力爪示意图，图4（b）为四棱型阻力爪示意图。

图5本发明专利的长轴、轴套、阻力轮、锁紧装置装配立体示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示，一种手扶式水稻插秧机行走轮扭矩检测试验台，包括有水平设置的底座17，底座17上左、右侧分别垂直安装有阻力轮支架4，左、右侧阻力轮支架4相互对称，两阻力轮支架4之间中间位置的底座17上还安装有竖向升降的液压升降台1，每侧阻力轮支架4顶部分别固定安装有一对呈左、右对称的轴承一5和轴承二11，两阻力轮支架4上轴承中心轴线重合，每个轴承一5中分别转动安装有轴套一7，每个轴承二11中分别转动安装有轴套二12，还包括左、右侧长6，每侧长轴6分别安装在对应侧轴承对中的轴套一7、轴套二12内，左、右侧长轴6中心轴线重合，且每侧长轴6与对应的轴承对中轴套一7、轴套二12之间只可相互左右滑动配合，不可相对转动，每个长轴6上位于对应的轴承一5、轴承二11之间位置还分别安装有阻力轮8，每侧阻力轮8与对应的长轴6之间只可相对滑动配合，不可相对转动。长轴上6有长矩形切槽，轴套一7、轴套二12的内圈有与长轴6矩形切槽相匹配的矩形凸出块，阻力轮8内圈、锁紧装置13内圈也有相匹配的矩形凸出块，装配之后轴套一7、轴套二12、阻力轮8、锁紧装置13相对于长轴6只可滑动，不可转动。每侧阻力轮8上分别同轴固定安装有信号齿轮一9，阻力轮支架4顶部分别设有开口，每侧阻力轮8下端分别通过开口伸入对应侧阻力轮支架4中，每侧阻力轮支架4内对应信号齿轮一9正下方位置分别设置有内置磁钢的信号采集器一10，每侧阻力轮支架4内位于阻力轮8正下方还分别垂直于底座17安装有竖向升降的液压升降杆2，液压升降杆2顶端分别固定有增阻块3，增阻块3可在液压升降杆2带动下与阻力轮8接触，且增阻块3、阻力轮8相互接触的接触面内分别内置有压力传感器，每侧长轴6上分别安装有约束长轴6滑动的锁紧装置13，锁紧装置13相对于长轴6只可滑动，不可转动。在其侧边开有一螺纹孔，通过螺栓向内旋紧，可将左右两侧的锁紧机构13分别在紧邻阻力轮8支架处固定于长轴6上，固定安装的阻力轮支架4阻止锁紧装置13的向移动，以防止长轴6向两侧滑动。左、右侧长轴6彼此相对的内端分别固定安装有阻力爪16，每侧长轴6上靠近内端位置分别同轴固定安装有信号齿轮二14，阻力轮支架4上对应信号齿轮二14正下方位置分别设置有内置磁钢的信号采集器二15。

底座17前、后侧设置为斜波状的非光滑面板，底座17顶部设置为水平面。

如图4（a）和图4（b）所示，阻力爪16为三棱型或四棱型，根据插秧机行走轮的结构进行相应选择。

本发明包括：液压升降台1、液压升降杆2、增阻块3、阻力轮支架4、轴承一5、长轴6、轴套一7、阻力轮8、信号齿轮一9、信号采集器一10、轴承二11、轴套二12、信号齿轮二14、信号采集器二15、阻力爪16等部件组成。将待检测的手扶式插秧机行驶至底座的液压升降台1正上方，通过液压升降台1将插秧机行走轮中心线调节到与长轴6中心线共线高度，将两长轴6向内移动，直至阻力爪16卡住插秧机行走轮，再把锁紧装置13在靠近轴套二12的位置将锁紧螺母向内旋紧，长轴6被锁紧，防止检测过程中长轴6向外移动，锁紧完毕降低液压升降台1到合适高度，以保证行走轮可以顺利模拟工作状态进行转动。插秧机行走轮卡扣完成，启动插秧机、信号采集器一10和信号采集器二15，模拟行走插秧进行检测。行走轮的转动带动阻力爪16的同步转动，联动部件还有长轴6、轴套一7、轴套二12、轴承一5、轴承二11、阻力轮8、信号齿轮一9、信号齿轮二14。待行走轮转动速度达到常用的工作速度时，慢慢通过液压升降杆2调节增阻块3的高度，逐步增大增阻块与阻力轮的接触面积来给部件的转动施加阻力，模拟行走轮在田间所受阻力的情况，当阻力增加到一定程度，行走轮的转动速度开始减小，最后停止，增阻块3与阻力轮8接触面内置有压力传感器，可在增压过程中实时将压力值数据传递到外接分析显示终端，分析计算后以具体数值显示。

阻力轮8和长轴6上分别装有信号齿轮一9和信号齿轮二14，在信号齿轮一9和信号齿轮二14下方分别装有信号采集器一10和信号采集器二15，信号采集器一10和信号采集器二15内部的磁钢与信号齿轮一9和信号齿轮二14组成一组磁电信号发生器。当信号齿轮一9和信号齿轮二14随长轴6转动时，信号齿轮一9和信号齿轮二14的齿顶及齿槽交替周期性的扫过磁钢的底部，使气隙磁导产生周期性的变化，线圈内部的磁通量亦产生周期性变化，在线圈中感应生成交流电信号。两组交流电信号在信号采集器一10和信号采集器二15及信号齿轮一9和信号齿轮二14的安装相对位置确定后所得相位差为初始相位差（一般为180°左右）。

在阻力较小的情况下，长轴6随行走轮顺畅转动，长轴6不处于受扭状态，两组交流电信号差保持初始相位差不变，随着阻力不断增加，行走轮转动受阻，长轴6开始出于受扭状态发生一定量的扭转，这使得两组交流电信号的相位差发生变化，通过信号采集器一10和信号采集器二15将采集到的变化信息传送至外接分析显示终端，分析后直接实时显示速度、扭矩等数据。

Claims (3)

1.一种手扶式水稻插秧机行走轮扭矩检测试验台，包括有水平设置的底座，其特征在于：底座上左、右侧分别垂直安装有阻力轮支架，左、右侧阻力轮支架相互对称，两阻力轮支架之间中间位置的底座上还安装有竖向升降的液压升降台，每侧阻力轮支架顶部分别固定安装有一对呈左、右对称的轴承，两阻力轮支架上轴承中心轴线重合，每个轴承中分别转动安装有轴套，还包括左、右侧长轴，每侧长轴分别安装在对应侧轴承对中的轴套内，左、右侧长轴中心轴线重合，且每侧长轴与对应的轴承对中各个轴套之间只可相互左右滑动配合，不可相对转动，每个长轴上位于对应的两轴承之间位置还分别安装有阻力轮，每侧阻力轮与对应的长轴之间只可相对滑动配合，不可相对转动，长轴上有长矩形切槽，轴套内圈有与长轴矩形切槽相匹配的矩形凸出块，阻力轮内圈、锁紧装置内圈也有相匹配的矩形凸出块，装配之后轴套、阻力轮、锁紧装置相对于长轴只可滑动，每侧阻力轮上分别同轴固定安装有信号齿轮一，所述阻力轮支架顶部分别设有开口，每侧阻力轮下端分别通过开口伸入对应侧阻力轮支架中，每侧阻力轮支架内对应信号齿轮一正下方位置分别设置有内置磁钢的信号采集器一，每侧阻力轮支架内位于阻力轮正下方还分别垂直于底座安装有竖向升降的液压升降杆，液压升降杆顶端分别固定有增阻块，所述增阻块可在液压升降杆带动下与阻力轮接触，且增阻块、阻力轮相互接触的接触面内分别内置有压力传感器，每侧长轴上分别安装有约束长轴滑动的锁紧装置，锁紧装置相对于长轴只可滑动，不可转动，在其侧边开有一螺纹孔，通过螺栓向内旋紧，可将左右两侧的锁紧机构分别在紧邻阻力轮支架处固定于长轴上，固定安装的阻力轮支架阻止锁紧装置的移动，以防止长轴向两侧滑动，左、右侧长轴彼此相对的内端分别固定安装有阻力爪，每侧长轴上靠近内端位置分别同轴固定安装有信号齿轮二，所述阻力轮支架上对应信号齿轮二正下方位置分别设置有内置磁钢的信号采集器二。

2.根据权利要求1所述的一种手扶式水稻插秧机行走轮扭矩检测试验台，其特征在于：所述底座前、后侧设置为斜波状的非光滑面板，底座顶部设置为水平面。

3.根据权利要求1所述的一种手扶式水稻插秧机行走轮扭矩检测试验台，其特征在于：所述阻力爪为三棱型或四棱型，根据插秧机行走轮的结构进行相应选择。