CN105628423B - 快换变速箱位置的土壤耕作实验台车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快换变速箱位置的土壤耕作实验台车，包括车架、动力机构、变速机构、弧形调节杆和刀具机构，变速机构包括第一支撑管、第二支撑管、中间传动轴和变速箱；刀具机构包括刀轴和刀具。本发明兼容性好，实验数据准确。

Description

快换变速箱位置的土壤耕作实验台车
技术领域
本发明涉及土槽实验平台的耕作机构，具体涉及一种快换变速箱位置的土壤耕作实验台车。
背景技术
现有土槽实验平台的土壤耕作实验台车，突出的结构缺陷在于每一个实验台车只能做一种结构实验，兼容性差，另外，实验台车的各种细节结构也不够灵活和完美。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种快换变速箱位置的土壤耕作实验台车，兼容性好，实验数据准确。
本发明解决上述技术问题的方案如下：
快换变速箱位置的土壤耕作实验台车，包括车架、动力机构、变速机构、弧形调节杆和刀具机构，
所述变速机构包括第一支撑管、第二支撑管、中间传动轴和变速箱；
所述刀具机构包括刀轴和刀具；
所述动力机构通过联轴器连接中间传动轴，变速箱的六边形的输入轴插入中间传动轴的六边形孔，第一支撑管套在中间传动轴外面并且两者之间存在间隙，第一支撑管和第二支撑管固定安装在变速箱的两侧，第一支撑管的外端通过轴承座安装在车架上，第二支撑管的外端通过轴承座安装在车架上，轴承座的内端面开有用于容纳润滑剂的凹槽；
所述中间传动轴上安装扭矩传感器；
所述弧形调节杆的下端固定连接在变速箱上，弧形调节杆的上端开有一排通孔，车架上设有固定铁片，螺钉穿过固定铁片和通孔固定弧形调节杆；
所述刀轴穿过变速箱的输出轴套，刀具安装在刀轴上，刀具为转动耕作刀具或者非转动耕作刀具。
所述第一支撑管和第二支撑管的长度一致，刀具为两个，两个刀具安装在变速箱的两边。
所述第一支撑管短于第二支撑管，刀具为两个，两个刀具安装在变速箱的一边，两个刀具位于第二支撑管下方。
所述刀轴为六棱刀轴，输出轴套开2个定位孔，刀轴上开6个定位孔，刀具开1个定位孔，刀轴的其中2个定位孔与输出轴套的2个定位孔对准之后穿过销轴固定；刀具的定位孔与刀轴的其中1个定位孔对准之后穿过销轴固定。
所述转动耕作刀具为旋耕刀、开沟刀、破叉刀或者秸秆还田刀。
所述非转动耕作刀具为开沟犁或者深松铲。
所述变速箱设有减速比调节杆。
所述动力机构包括电机和动力输入轴，电机通过带传动连接动力输入轴，动力输入轴通过联轴器连接中间传动轴。
本发明相对于现有技术具有如下的优点：
1、动力机构通过联轴器连接中间传动轴，变速箱的六边形的输入轴插入中间传动轴的六边形孔，第一支撑管套在中间传动轴外面并且两者之间存在间隙，第一支撑管和第二支撑管固定安装在变速箱的两侧，第一支撑管的外端通过轴承座安装在车架上，第二支撑管的外端通过轴承座安装在车架上，中间传动轴上安装扭矩传感器。此结构：中间传动轴只传递扭矩，第一支撑管和第二支撑管承受弯矩载荷，使动力平稳的传到耕作部件，避免使用一根轴既做传动轴又做支撑轴，从而保证动力传递的平稳性和扭矩传感器的检测数据的准确性。
2、弧形调节杆的下端固定连接在变速箱，弧形调节杆的上端开有一排通孔，车架上设有固定铁片，螺钉穿过固定铁片和通孔固定弧形调节杆；轴承座的内端面开有用于容纳润滑剂的凹槽。此结构：可以通过弧形调节杆的上下调节，带动变速箱整体旋转，方便的调节刀具的耕深；第一支撑管和第二支撑管与轴承座之间加润滑剂，使变速箱旋转顺畅。
3、第一支撑管和第二支撑管的长度一致，刀具为两个，两个刀具安装在变速箱的两边。此为中间传动方式的实验台车。
第一支撑管短于第二支撑管，刀具为两个，两个刀具安装在变速箱的一边，两个刀具位于第二支撑管下方。此为侧边传动方式的实验台车。
可见，本实验台车可以实现两种实验方式，可以对两种传动方案进行对比实验，更换也非常简单：只需更换不同长度的中间传动轴和两根不同长度的支撑管，移动六棱刀轴即可。
4、所述转动耕作刀具为旋耕刀、开沟刀、破叉刀或者秸秆还田刀。非转动耕作刀具为开沟犁或者深松铲。
可见，本实验台车可以悬挂各种刀具，当刀具无旋转要求时，电机不开启即可。
5、变速箱调速杆可以控制变速箱内部齿轮啮合位置，实现两个减速比切换，再加上变频器对电机的控制进行无极调速，两种减速方式组合可满足多种耕作部件转速实验的要求。
6、本发明的结构设计简单可靠易操作，强大的兼容性大大降低了实验成本，对提高农业机械化发展特别是土壤耕作方面机械化、轻量化具有一定的意义。
附图说明
图1是实施例1的快换变速箱位置的土壤耕作实验台车的正视图。
图2是图1的俯视图。
图3是图1的立体图。
图4是图2的A-A局部剖视图。
图5是变速箱、六棱刀轴与变速箱输出轴套的分解图。
图6是实施例2中，与图4对应部分的局部剖视图。
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。
实施例1：
如图1-图5所示的快换变速箱位置的土壤耕作实验台车，包括车架1、动力机构、变速机构、弧形调节杆2和刀具机构，
变速机构包括第一支撑管3、第二支撑管4、中间传动轴5和变速箱6；
刀具机构包括刀轴7和刀具8；
动力机构通过联轴器9连接中间传动轴5，变速箱6的六边形的输入轴10插入中间传动轴5的六边形孔，第一支撑管3套在中间传动轴5外面并且两者之间存在间隙，第一支撑管3和第二支撑管4固定安装在变速箱6的两侧，第一支撑管3的外端通过第一轴承座11-1安装在车架1上，第二支撑管4的外端通过第二轴承座11-2安装在车架1上，第一轴承座11-1和第二轴承座11-2的内端面开有用于容纳润滑剂的凹槽12；
中间传动轴5上安装扭矩传感器；
弧形调节杆2的下端固定连接在变速箱6上，弧形调节杆2的上端开有一排通孔13，车架1上设有固定铁片14，螺钉穿过固定铁片14和通孔13固定弧形调节杆2；
刀轴7穿过变速箱6的输出轴套15，刀具8安装在刀轴7上，刀具8为旋耕刀。
第一支撑管3和第二支撑管4的长度一致，刀具8为两个，两个刀具8安装在变速箱6的两边。
刀轴7为六棱刀轴，输出轴套15开2个定位孔，刀轴7上开6个定位孔，刀具8开1个定位孔，刀轴7的其中2个定位孔与输出轴套15的2个定位孔对准之后穿过销轴固定；刀具8的定位孔与刀轴7的其中1个定位孔对准之后穿过销轴固定。
变速箱6设有减速比调节杆16。
动力机构包括电机17和动力输入轴，电机17通过带传动连接动力输入轴，动力输入轴通过联轴器9连接中间传动轴5。
车架采用矩形钢焊接而成、车架尺寸设计参数，长×宽×高＝1020×1100×740，源动力由四极15Kw电机提供，使用变频器控制电机实现无极调速。变速箱内使用链传动和齿轮传动实现可切换变速比，分别为3:1和1.5:1。旋耕刀可以对土壤实现开沟旋耕等方式耕作。扭矩传感器可以采集耕土部件工作时的转速与扭矩，数据可以经过计算，得出耕土部件工作时的工作阻力。车架下面的行走轮与轨道接触，并支撑整个台车载荷。台车下面有土槽箱，土槽箱内装有土壤，进行实验时耕作部件对土槽箱内的土壤进行耕土工作。台车上装有扭矩传感器，可采集耕作部件工作时的扭矩、转速数据，耕作部件设计有弧形调节杆，因此可以获得不同耕深时耕作部件的性能参数。变速箱位置可调，变速箱可放在耕作部件中间，刀具放在变速箱两侧工作，也可放把变速箱放在侧边，刀具都放在一侧工作，可用来检测不同变速箱位置耕土效果，进行对比，便于优化。
动力通过联轴器传到中间传动轴，再传到变速箱的输入轴，动力经过变速箱变速后传到变速箱的输出轴套，第一支撑管、第二支撑管和弧形调节杆组成类似悬挂机构用来承受变速箱耕作部件重量，同时也承受耕作部件工作时的工作载荷，中间传动轴仅用来传动，即此轴只承受扭矩，不承受弯矩作用，从而保证传动的平稳性和数据检测的准确性。第一支撑管和中间传动轴中间有间隙，在耕作部件工作时，保证变速箱体不受电机震动影响。两个支撑管与轴承座为间隙配合，加上润滑剂的作用，弧形调节杆在调节耕深的时候，可以顺畅转动两个支撑管。
变速箱的输出轴套外圆上有键槽，输出轴套内孔为六边形内孔，输出轴套上开有2个定位孔。六棱刀轴外形尺寸和输出轴套内孔间隙配合，刀轴上开有6个定位孔，两个刀具安装在六棱刀轴上，当实验要求变速箱在中间位置时，刀轴上的第2、4定位孔(从左往右数)分别与输出轴套上的2个定位孔相对应。一个刀具的定位孔与刀轴第1定位孔对应，另一个刀具的定位孔与刀轴第5定位孔对应。
实施例2：
如图6所示，当实验要求使用侧边传动时，只需2个位置做出调整：(1)、更换中间传动轴5、第一支撑管3和第二支撑管4，第一支撑管3短于第二支撑管4；(2)、移动刀轴7，刀轴7上的第1、3定位孔分别与输出轴套15上的2个定位孔对应，两个刀具8安装在变速箱6的一边，两个刀具8位于第二支撑管4下方，一个刀具8的定位孔与刀轴7第4定位孔对应，另一个刀具8的定位孔与刀轴7第6定位孔对应。
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.快换变速箱位置的土壤耕作实验台车，其特征在于：包括车架、动力机构、变速机构、弧形调节杆和刀具机构，
所述变速机构包括第一支撑管、第二支撑管、中间传动轴和变速箱；
所述刀具机构包括刀轴和刀具；
所述动力机构通过联轴器连接中间传动轴，变速箱的六边形的输入轴插入中间传动轴的六边形孔，第一支撑管套在中间传动轴外面并且两者之间存在间隙，第一支撑管和第二支撑管固定安装在变速箱的两侧，第一支撑管的外端通过轴承座安装在车架上，第二支撑管的外端通过轴承座安装在车架上，轴承座的内端面开有用于容纳润滑剂的凹槽；
所述中间传动轴上安装扭矩传感器；
所述弧形调节杆的下端固定连接在变速箱上，弧形调节杆的上端开有一排通孔，车架上设有固定铁片，螺钉穿过固定铁片和通孔固定弧形调节杆；
所述刀轴穿过变速箱的输出轴套，刀具安装在刀轴上，刀具为转动耕作刀具或者非转动耕作刀具。
2.根据权利要求1所述的快换变速箱位置的土壤耕作实验台车，其特征在于：所述第一支撑管和第二支撑管的长度一致，刀具为两个，两个刀具安装在变速箱的两边。
3.根据权利要求1所述的快换变速箱位置的土壤耕作实验台车，其特征在于：所述第一支撑管短于第二支撑管，刀具为两个，两个刀具安装在变速箱的一边，两个刀具位于第二支撑管下方。
4.根据权利要求1所述的快换变速箱位置的土壤耕作实验台车，其特征在于：所述刀轴为六棱刀轴，输出轴套开2个定位孔，刀轴上开6个定位孔，刀具开1个定位孔，刀轴的其中2个定位孔与输出轴套的2个定位孔对准之后穿过销轴固定；刀具的定位孔与刀轴的其中1个定位孔对准之后穿过销轴固定。
5.根据权利要求1所述的快换变速箱位置的土壤耕作实验台车，其特征在于：所述转动耕作刀具为旋耕刀、开沟刀、破叉刀或者秸秆还田刀。
6.根据权利要求1所述的快换变速箱位置的土壤耕作实验台车，其特征在于：所述非转动耕作刀具为开沟犁或者深松铲。
7.根据权利要求1所述的快换变速箱位置的土壤耕作实验台车，其特征在于：所述变速箱设有减速比调节杆。
8.根据权利要求1所述的快换变速箱位置的土壤耕作实验台车，其特征在于：所述动力机构包括电机和动力输入轴，电机通过带传动连接动力输入轴，动力输入轴通过联轴器连接中间传动轴。
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