CN105387964A - 阻力测试装置 - Google Patents

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Abstract

一种阻力测试装置，属于农业机械技术领域。包括机架、行走装置、容置槽、牵引台、滑轨及测试装置，所述容置槽置于机架上，沿容置槽两侧槽边分别设置滑轨，牵引台置于滑轨上，沿机架两侧设置行走装置，行走装置的驱动电机连接在牵引台上，测试装置连接在牵引台上挂接测试部件的部位，测试时，容置槽内容置水或土，测试部件连接在牵引台上，行走装置的电机运转，带动牵引台沿滑轨滑动。本发明通过控制装置控制电机转速，通过电机及齿条导轨驱动牵引台沿滑轨滑动，自动调控作业的速度，结构简单，操作方便。本发明测试出的作业部件的阻力精度较高。适合各种不同的农业机械作业部件在不同土壤或水质条件下进行试验。

Description

阻力测试装置
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，特别是涉及一种阻力测试装置。
背景技术
目前，在农业机械作业中，滑行阻力占其作业中所受到阻力的很大部分，因此减阻成为了农业机械作业部件设计的关键。随着机械化程度的提升，从农业机械部件结构方面改善作业阻力被大家所认知，在研究过程中会需要对农业机械作业样件的阻力进行测试，因此有必要研究一种高精度阻力测试装置，用以在试验研究过程中对各种农业机械作业部件的阻力进行测试，给机械作业部件提供设计依据。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供一种阻力测试装置，它可以实现在室内模拟各种土壤条件(包括纯水条件、纯土壤条件和水田条件)对农业机械作业部件的阻力进行测试。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明一种阻力测试装置，包括机架、行走装置、容置槽、牵引台、滑轨及测试装置，所述容置槽置于机架上，沿容置槽两侧槽边分别设置滑轨，牵引台置于滑轨上，机架一侧设置行走装置，行走装置的驱动电机连接在牵引台上，测试装置连接在牵引台上挂接测试部件的部位，测试时，容置槽内容置水或土，测试部件连接在牵引台的挂板上，行走装置的电机运转，带动牵引台沿滑轨滑动。
进一步地，所述测试装置包括传感器、变送器、直流电源、数据采集卡和电脑，传感器通过变送器连接直流电源，传感器信号线通过数据采集卡连接电脑，传感器设置在牵引台的挂接测试部件的挂板上。
进一步地，所述牵引台沿滑轨方向的一侧两端分别设置接近开关，在容置槽上相应接近开关侧两端分别设置接近开关检测部件Ⅰ和Ⅱ。
进一步地，所述容置槽上相应接近开关侧还设置有接近开关检测部件Ⅲ，所述接近开关检测部件Ⅲ与接近开关检测部件Ⅱ分别对应牵引台的两端。
进一步地，所述机架上容置槽两侧边端部分别设置有限位挡板。
进一步地，所述限位挡板对应牵引台行驶方向端贴有塑胶垫片。
进一步地，所述牵引台上还设有放置仪器的仪器槽。
进一步地，所述牵引台行驶方向末端设置有挂板，挂板上开有条形孔，通过螺栓微调高度固定，保证挂板底端在试验时与测试部件保持水平。
进一步地，所述行走装置包括控制装置、齿轮和齿条导轨，控制装置包括编码器、电机、控制屏和内置PLC的控制箱，所述驱动电机固定在牵引台上，电机输出轴端安装齿轮，齿轮与机架侧部的齿条导轨啮合传动，电机连接其控制装置，编码器与电机同轴，编码器的信号线连接设有控制屏的控制箱，通过控制箱控制电机带动齿轮在机架上的齿条导轨上行走，带动牵引台前进或后退。
进一步地，所述容置槽端口面略低于机架上表面。
本发明的有益效果为：
1.采用本发明的测试装置，通过控制装置控制电机转速，通过电机及齿条导轨驱动牵引台沿滑轨滑动，可以自动调控作业的速度。限位结构的设置使牵引台运动到极限位置自动停止，结构简单，操作方便。
2.本发明测试出的作业部件的阻力精度较高(具体精度为正负0.1％F*S)。适合各种不同的农业机械作业部件在不同土壤或水质条件下进行试验。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为本发明测试装置框图。
图中：1.控制箱，2.限位挡板，3.接近开关，4.电机，5.齿轮，6.编码器，7.滑轨，8.齿条导轨，9.容置槽，10.机架，11.万向轮，12.控制屏，13.牵引台，14.电线拖链，15.挂板，16.测试部件，17.仪器槽，18.梁架，19.接近开关检测部件Ⅰ，20.接近开关检测部件Ⅱ，21.接近开关检测部件Ⅲ。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
实施例1：如图1-图2所示，本发明一种阻力测试装置，包括机架10、行走装置、容置槽9、牵引台13、滑轨7及测试装置，所述容置槽9置于机架10上，沿容置槽9两侧槽边分别设置滑轨7，牵引台13置于滑轨7上，沿机架10一侧设置行走装置，行走装置的驱动电机4连接在牵引台13上，测试装置连接在牵引台上挂接测试部件16的部位，测试时，容置槽9内容置水或土，测试部件16连接在牵引台13的挂板上，行走装置的电机4运转，带动牵引台13沿滑轨7滑动。
如图3所示，所述测试装置包括传感器、变送器、直流电源、数据采集卡和电脑，传感器通过变送器连接直流电源，传感器信号线通过数据采集卡连接电脑，传感器设置在牵引台13的挂接测试部件16的挂板15上。
所述牵引台13沿滑轨7方向的一侧两端分别设置接近开关3，在容置槽9上相应接近开关3侧两端分别设置接近开关检测部件Ⅰ19和Ⅱ20。通过接近开关3能够识别安装在齿条导轨8两端的接近开关检测部件Ⅰ19和Ⅱ20的位置，使牵引台13行驶到两端时自动停止。
所述机架10上容置槽9两侧边端部分别设置有限位挡板2。在接近开关失控时，牵引台13到达边缘位置强制停止，防止牵引台13行驶时滑落齿条导轨8。所述限位挡板2对应牵引台13行驶方向端贴有塑胶垫片，用以缓冲撞击力。
所述牵引台13上还设有放置仪器的仪器槽17，用以放置测试装置中的变送器、电源等元器件。
所述牵引台13行驶方向末端设置有挂板15，挂板15上开有条形孔，通过螺栓微调高度固定，为使测量的拉力更加准确，保证挂板15底端在试验时与测试部件16保持水平。
所述行走装置包括控制装置、齿轮5和齿条导轨8，控制装置包括旋转编码器6、电机4、控制屏12和内置PLC的控制箱1，所述驱动电机4固定在牵引台13上，电机4输出轴端安装齿轮5，齿轮5与机架1侧部的齿条导轨8啮合传动，电机4连接控制箱，旋转编码器6与电机4同轴，编码器4的信号线连接设有控制屏12的控制箱1，通过控制箱1控制电机4带动齿轮5在机架1上的齿条导轨8上行走，带动牵引台13前进或后退，控制牵引台13的行驶方向及行驶速度；所述旋转编码器6是用来测量转速并可以实现快速调速的装置，光电式旋转编码器6通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出。
所述容置槽9端口面略低于机架10上表面，保证容置槽9内的土壤或水不会溢出。所述机架10底部还设置有万向轮11，方便移动。
本发明的工作过程：
测试时，根据试验需求，在容置槽9内容置水或土(对应水田或陆田工作部件)，用以模拟各种水质或土壤试验环境，在所述牵引台末端的挂板15连接测试部件16，如插秧机仿生船板样件，高度保证挂板15底端在试验时与测试部件16保持水平。通过控制装置控制箱1上的控制屏12输入电机4的转速，启动电机4，通过梁架18固定在牵引台13上的电机4带动齿轮5在机架10上的齿条导轨8行走，从而带动牵引台13前进或后退。
采用本发明的阻力测试装置，可以有效的测试出各种农业机械作业部件样件在不同水质条件或土壤条件下的作业阻力。
本发明中交流电源给PLC供电，通过PLC输入脉冲来控制旋转编码器，然后反馈给电机转速，牵引台行走，引起拉力传感器形变，通过变送器进行信号放大，然后是直流电源的电源端给传感器和变送器供电，传感器信号端连接数据采集卡，数据采集卡通过USB端口连接到计算机，然后进行数据的采集。
实施例2：本例与实施例1不同的是：本例在实施例1的基础上，所述容置槽9上相应接近开关3侧还设置有接近开关检测部件Ⅲ21，所述接近开关检测部件Ⅲ21与接近开关检测部件Ⅱ20分别对应牵引台13的两端，使位置检测更精准。

Claims (10)

1.一种阻力测试装置，其特征在于：包括机架、行走装置、容置槽、牵引台、滑轨及测试装置，所述容置槽置于机架上，沿容置槽两侧槽边分别设置滑轨，牵引台置于滑轨上，机架一侧设置行走装置，行走装置的驱动电机连接在牵引台上，测试装置连接在牵引台上挂接测试部件的部位，测试时，容置槽内容置水或土，测试部件连接在牵引台的挂板上，行走装置的电机运转，带动牵引台沿滑轨滑动。
2.根据权利要求1所述阻力测试装置，其特征在于：所述测试装置包括传感器、变送器、直流电源、数据采集卡和电脑，传感器通过变送器连接直流电源，传感器信号线通过数据采集卡连接电脑，传感器设置在牵引台的挂接测试部件的挂板上。
3.根据权利要求1所述阻力测试装置，其特征在于：所述牵引台沿滑轨方向的一侧两端分别设置接近开关，在容置槽上相应接近开关侧两端分别设置接近开关检测部件Ⅰ和Ⅱ。
4.根据权利要求3所述阻力测试装置，其特征在于：所述容置槽上相应接近开关侧还设置有接近开关检测部件Ⅲ，所述接近开关检测部件Ⅲ与接近开关检测部件Ⅱ分别对应牵引台的两端。
5.根据权利要求1所述阻力测试装置，其特征在于：所述机架上容置槽两侧边端部分别设置有限位挡板。
6.根据权利要求5所述阻力测试装置，其特征在于：所述限位挡板对应牵引台行驶方向端贴有塑胶垫片。
7.根据权利要求1所述阻力测试装置，其特征在于：所述牵引台上还设有放置仪器的仪器槽。
8.根据权利要求1所述阻力测试装置，其特征在于：所述牵引台行驶方向末端设置有挂板，挂板上开有条形孔，通过螺栓微调高度固定，保证挂板底端在试验时与测试部件保持水平。
9.根据权利要求1所述阻力测试装置，其特征在于：所述行走装置包括控制装置、齿轮和齿条导轨，控制装置包括编码器、电机、控制屏和内置PLC的控制箱，所述驱动电机固定在牵引台上，电机输出轴端安装齿轮，齿轮与机架侧部的齿条导轨啮合传动，电机连接其控制装置，编码器与电机同轴，编码器的信号线连接设有控制屏的控制箱，通过控制箱控制电机带动齿轮在机架上的齿条导轨上行走，带动牵引台前进或后退。
10.根据权利要求1所述阻力测试装置，其特征在于：所述容置槽端口面略低于机架上表面。
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