CN105675287B - 一种多切割平台茎秆作物切割试验装置 - Google Patents

一种多切割平台茎秆作物切割试验装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多切割平台茎秆作物切割试验装置，包括安装底座、传输机构、双动刀切割机构和圆盘刀切割机构。本发明的多切割平台茎秆作物切割试验装置既能单独研究双动刀切割机构或圆盘刀切割机构的切割性能，也能研究双动刀切割机构和圆盘刀切割机构联合使用的性能，提升设备使用率，降低研究成本。通过传感器采集试验时的转速、拉力等数据，研究设备的最佳结构，提升切割机构的切割性能。

Description

一种多切割平台茎秆作物切割试验装置
技术领域
本实用新型涉及一种茎秆作物切割试验装置，更具体的说是涉及一种多切割平台茎秆作物切割试验装置。
背景技术
农业的规模化生产是在成片集中的土地上采用先进的农业生产技术，运用高效的农业机械进行耕作。它不仅可以提高农业的劳动生产率，在一定的生产投入的前提下，降低单位土地面积的生产成本，提高产量，使农产品的价格具有市场竞争优势，而且还可以带动诸如运输、农机制造、维修服务、仓储烘干等一系列相关产业的发展，形成大农业的发展局面。
收割机在农业规模化生产中起重要作用。切割性能是收割机的重要性能。在研究作物茎秆切割性能时，直接使用机械在田间试验获取切割参数存在收获季节性强、田间种植情况千差万别、试验重复性差、难度大和采集的数据精度不高等问题。
CN201310020692公开的切割试验设备，只安装一种刀具，在研究其它刀具的性能时无法使用，需要重新制造试验设备，增加研究成本。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的为提供一种多切割平台茎杆作物切割试验装置，研究不同的切割装置对茎秆作物的切割性能，以及多种切割装置联合收割的性能。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种多切割平台茎秆作物切割试验设备，包括安装底座、用于传输茎杆作物的传输机构、双动刀切割机构和控制器，安装底座为长方体框架结构，传输机构设置在安装底座的中部，双动刀切割机构和控制器均设置在安装底座的一侧，其特征在于：安装底座上背向双动刀切割机构的一端设置有圆盘刀切割机构，圆盘刀切割机构包括圆盘刀支架、并排设置的两个圆盘刀电机和分别与两个圆盘刀电机连接的两个圆盘刀，圆盘刀支架固定连接在安装底座上，圆盘刀支架上设置有导轨，导轨上设置有两个安装板，两个安装板上均设置有导向块，导向块底部开设有导向槽，导轨嵌入到导向槽内，使导向块在导轨上滑移，两个圆盘刀电机分别固定连接在两个安装板上，圆盘刀电机的转轴穿过安装板，并连接有第一联轴器，第一联轴器和圆盘刀电机的转轴通过键传动连接，两个安装板下方均固定连接有固定板，固定板上固定连接有扭矩传感器和两个带立式座球轴承，扭矩传感器与第一联轴器键传动连接，两个带立式座球轴承连接有传动轴，传动轴中间设置有凸台，传动轴穿入带立式座球轴承，凸台与带立式座球轴承相抵触，传动轴的顶端与扭矩传感器之间设置有第二联轴器，传动轴底部固定安装有端盖，端盖上方设置有法兰盖，圆盘刀设置在法兰盖上方，圆盘刀上方连接有法兰，法兰与传动轴键传动连接，法兰盖、圆盘刀和法兰通过螺栓定位，并同轴固定连接。
作为本实用新型的进一步改进，传输机构包括传输电动机、分别设置在传输机构两端的第一传输轴和第二传输轴、分别安装在第一传输轴和第二传输轴两端上的四个链轮、设置在四个链轮上的两条传动链和设置在传动链上的托板，传输电动机固定安装在安装底座的底部，第一传输轴设置在安装底座上靠近传输电动机的一侧，第一传输轴上同轴固定有传动轮，传输电动机与传动轮由皮带传动连接，托板上设置有多个呈矩阵型排列的固定管，固定管内设置有用于固定茎秆作物的扭簧夹，传动轮的端部设置有转速传感器。
作为本实用新型的进一步改进，双动刀切割机构包括双动刀电机、传动装置、上齿形刀、下齿形刀和切割架，切割架固定在安装底座相对传输轴一端，双动刀电机安装在切割架的底部，传动装置包括转换轴、连杆、左摇臂和右摇臂，转换轴设置在切割架上，与双动刀电机通过皮带传动连接，转换轴上设置有曲柄，连杆的一端与曲柄连接，另一端分别与左摇臂、右摇臂铰接，连杆与左摇臂和右摇臂的连接处设置有拉力传感器，左摇臂和右摇臂分别连接上齿形刀和下齿形刀，传动装置将动力传输到左摇臂和右摇臂，左摇臂和右摇臂分别带动上齿形刀和下齿形刀同步异向移动。
作为本实用新型的进一步改进，上齿形刀和下齿形刀上分别设置有定位圈。
作为本实用新型的进一步改进，安装底座上靠近第二传输轴的位置的两侧开设有两个滑槽，两个滑槽内均活动连接有U型钢，U型钢上安装有轴承，第二传输轴安装在轴承上，U型钢上开设有固定孔，螺栓穿过固定孔使U型钢固定在安装底座上。
作为本实用新型的进一步改进，传输机构上设置有链条支撑装置，链条支撑装置包括支撑轴和两个支撑链轮，支撑轴安装在安装底座上，位于传动链中部的下方，两个支撑链轮固定安装在支撑轴的两端，上方与传动链连接。
本实用新型的有益效果，在一个传送机构的两侧设置多个切割机构，使试验设备研究不同刀具的切割性能，提高试验设备的使用范围，节约试验成本。试验设备上设置用传感器，传感器收集数据，通过控制器分析调整，获得更好的切割机构的参数。茎杆作物放置在固定管内并用扭簧夹固定，使茎秆作物更稳定地固定在传送机构上。从而防止茎秆作物在试验过程中脱落，影响试验。第二传输轴安装在U型钢上，U型钢活动连接在安装底座上，通过调节第二传输轴的位置调整链条的松紧，提高传动效率，方便设备的维护。上、下齿形刀和切割支架之间设置定位圈，定位圈引导上、下齿形刀沿直线往复运动，减少切割时的震动，提高切割效率。
附图说明
图1为本实用新型的一种茎秆作物多切割试验台的结构图。
图2为传输机构结构图
图3为双动刀切割机构结构图
图4为圆盘刀切割机构结构图
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。
如图1所示，为本实用新型一种多切割平台茎秆作物切割试验设备，包括安装底座1、用于传输茎杆作物的传输机构2、双动刀切割机构3、圆盘刀切割机构4和控制器6。安装底座1放置在地面上，双动刀切割机构3设置在安装底座1的左侧，传输机构2设置在安装底座1上，位于安装底座1的右侧，圆盘刀切割机构4设置在安装底座1上，位于安装底座1的右侧，控制器6放置在安装底座1外部。传输机构2、双动刀切割机构3、圆盘刀切割机构4与控制器6通过导线连接。试验员将茎秆作物放置在传输机构2上，通过控制器6控制调节各机构的参数，启动试验所需要的机构。启动后，传输机构2输送茎杆作物到达指定双动刀切割机构3或圆盘刀切割机构4，双动刀切割机构3或圆盘刀切割机构4切割茎杆作物，并通过设置在机构上的传感器收集数据，数据传输到控制器6，控制器6计算出切割性能。本试验装置可以单独对双动刀切割机构3或圆盘刀切割机构4进行试验，也可试验双动刀切割机构3和圆盘刀切割机构4联合使用的效果，做到一机多用，节省研究成本。
如图2所示，传输机构2包括左侧的第一传输轴204、右侧的第二传输轴205，第一传输轴204的一端固定安装传动轮209，传动轮209与传输电动机201通过皮带连接。第一传输轴204和第二传输轴205的两侧分别安装有链轮206，链轮206上搭接传动链207。安装底座1右侧设置有滑槽102，滑槽102内活动连接有U型钢5，U型钢5上安装有轴承，第二传输轴205安装在轴承上。U型钢5上开设有固定孔501，螺栓穿过固定孔501使U型钢5固定在安装底座1上。U型钢5在滑槽102内滑动，调整右侧链轮206的位置，调节传动链207的松紧，提高传动效率。传动链207中部的下方设置链条支撑装置210，支撑轴210a安装在安装底座1上，支撑链轮210b安装在支撑轴210a上，支撑链轮210b与传动链207连接，支撑传动链207，使传动链207运行更平稳。两条传动链207间连接托板208，托板208上固定安装固定管202，固定管202内设置有扭簧夹。茎杆作物放置在固定管202内，并由扭簧夹夹紧固定，传输电动机201转动通过皮带传动带动传动轮209，传动轮209带动第一传输轴204，第一传输轴204带动链条207，链条带动托板208，传输放置在托板208上的茎秆作物。
如图1和图3所示，双动刀切割机构3包括双动刀电机301、传动装置302、上齿形刀305、下齿形刀306和切割架308，所述传动装置302包括转换轴302a、连杆302b、左摇臂303和右摇臂304，切割架308固定连接在安装底座1左侧，双动刀电动机301固定安装在切割架308底部，转换轴302a设置在切割架308上方，转换轴302a和双动刀电动机301由皮带传动连接，转换轴302a上有曲柄302c，曲柄302c做偏心圆周运动，曲柄302c连接连杆302b，带动连杆302b来回往复运动，连杆302b分别连接左摇臂303和右摇臂304，使左摇臂303和右摇臂304绕其轴承来回转动，左摇臂303和右摇臂304分别连接上齿形刀305和下齿形刀306，带动上齿形刀305和下齿形刀306异向同步运动，实现切割功能。上齿形刀305和下齿形刀306上设置有定位圈307，定位圈307连接切割架308，引导上齿形刀305和下齿形刀306沿直线往复运动，减少切割过程中的震动，提高切割效率。
如图1和图4所示，圆盘刀切割机构4，安装板403上有导向块403a，圆盘刀支架411上的导轨101嵌入导向块403a的导向槽403d内，使安装板403沿导轨101滑动，调整圆盘刀402的位置，达到更好的切割效果。圆盘刀电机401固定安装在安装板403上方，圆盘刀电机401的转轴穿过安装板403，连接第一联轴器404，第一联轴器404底部连接扭矩传感器405，扭矩传感器405底部连接第二联轴器406，第二联轴器406底部连接传动轴407，传动轴407上安装两个带立式座球轴承409，带立式座球轴承409连接固定板410，固定板410固定连接安装板403，避免切割茎秆作物时圆盘刀402晃动，保证切割稳定性，提高切割效率。端盖413通过螺钉固定安装在传动轴407底部，端盖413上放置法兰盖412，法兰盖412、法兰408和圆盘刀402通过螺钉定位，并同轴固定连接，法兰408与传动轴407键传动连接。下面的带立式座球轴承409与法兰之间连接有套管，是结构更加稳定。
综上，本实用新型设置有双动刀切割机构和圆盘刀切割机构4，既能单独研究双动刀切割机构或圆盘刀切割机构的切割性能，也能研究双动刀切割机构和圆盘刀切割机构联合使用的性能，提升设备使用率，降低研究成本。通过传感器采集试验时的转速、拉力等数据，研究设备的最佳结构，提升切割机构切割性能。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种多切割平台茎秆作物切割试验设备，包括安装底座(1)、用于传输茎秆 作物的传输机构(2)、双动刀切割机构(3)和控制器(6)，所述安装底座(1)为长方体框架结构，所述传输机构(2)设置在安装底座(1)的中部，所述双动刀切割机构(3)和控制器(6)均设置在安装底座(1)的一侧，其特征在于：所述安装底座(1)上背向双动刀切割机构(3)的一端设置有圆盘刀切割机构(4)，所述圆盘刀切割机构(4)包括圆盘刀支架(411)、并排设置的两个圆盘刀电机(401)和分别与两个圆盘刀电机(401)连接的两个圆盘刀(402)，所述圆盘刀支架(411)固定连接在安装底座(1)上，所述圆盘刀支架(411)上设置有导轨(101)，所述导轨(101)上设置有两个安装板(403)，所述两个安装板(403)上均设置有导向块(403a)，所述导向块(403a)底部开设有导向槽(403d)，所述导轨(101)嵌入到导向槽(403d)内，使导向块(403a)在导轨(101)上滑移，所述两个圆盘刀电机(401)分别固定连接在两个安装板(403)上，所述圆盘刀电机(401)的转轴穿过安装板(403)，并连接有第一联轴器(404)，所述第一联轴器(404)和圆盘刀电机(401)的转轴通过键传动连接，所述两个安装板(403)下方均固定连接有固定板(410)，所述固定板(410)上固定连接有扭矩传感器(405)和两个带立式座球轴承(409)，所述扭矩传感器(405)与第一联轴器(404)键传动连接，所述两个带立式座球轴承(409)连接有传动轴(407)，所述传动轴(407)中间设置有凸台，所述传动轴(407)穿入带立式座球轴承(409)，凸台与带立式座球轴承(409)相抵触，所述传动轴(407)的顶端与扭矩传感器(405)之间设置有第二联轴器(406)，所述传动轴(407)底部固定安装有端盖(413)，所述端盖(413)上方设置有法兰盖(412)，所述圆盘刀(402)设置在法兰盖(412)上方，所述圆盘刀(402)上方连接有法兰(408)，所述法兰(408)与传动轴(407)键传动连接，所述法兰盖(412)、圆盘刀(402)和法兰(408)通过螺栓定位，并同轴固定连接，
所述传输机构(2)包括传输电动机(201)、分别设置在传输机构(2)两端的第一传输轴(204)和第二传输轴(205)、分别安装在第一传输轴(204)和第二传输轴(205)两端上的四个链轮(206)、设置在四个链轮(206)上的两条传动链(207)和设置在传动链(207)上的托板(208)，所述传输电动机(201)固定安装在安装底座(1)的底部，所述第一传输轴(204)设置在安装底座(1)上靠近传输电动机(201)的一侧，所述第一传输轴(204)上同轴固定有传动轮(209)，所述传输电动机(201)与传动轮(209)由皮带传动连接，
所述安装底座(1)上靠近第二传输轴(205)的位置的两侧开设有两个滑槽(102)，所述两个滑槽内均活动连接有U型钢(5)，所述U型钢上安装有轴承，所述第二传输轴(205)安装在轴承上，所述U型钢(5)上开设有固定孔(501)，螺栓穿过固定孔(501)使U型钢(5)固定在安装底座(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种多切割平台茎秆作物切割试验设备，其特征在于：所述托板(208)上设置有多个呈矩阵型排列的固定管(202)，所述固定管(202)内设置有用于固定茎秆作物的扭簧夹，所述传动轮(209)的端部设置有转速传感器。
3.根据权利要求2所述的一种多切割平台茎秆作物切割试验设备，其特征在于：所述双动刀切割机构(3)包括双动刀电机(301)、传动装置(302)、上齿形刀(305)、下齿形刀(306)和切割架(308)，所述切割架(308)固定在安装底座(1)相对传输轴(204)一端，所述双动刀电机(301)安装在切割架(308)的底部，所述传动装置(302)包括转换轴(302a)、连杆(302b)、左摇臂(303)和右摇臂(304)，所述转换轴(302a)设置在切割架(308)上，与双动刀电机(301)通过皮带传动连接，所述转换轴(302a)上设置有曲柄(302c)，所述连杆(302b)的一端与曲柄(302c)连接，另一端分别与左摇臂(303)、右摇臂(304)铰接，所述连杆(302b)与左摇臂(303)和右摇臂(304)的连接处设置有拉力传感器，所述左摇臂(303)和右摇臂(304)分别连接上齿形刀(305)和下齿形刀(306)，所述传动装置(302)将动力传输到左摇臂(303)和右摇臂(304)，左摇臂(303)和右摇臂(304)分别带动上齿形刀(305)和下齿形刀(306)同步异向移动。
4.根据权利要求3所述的一种多切割平台茎秆作物切割试验设备，其特征在于：所述传输机构(2)上设置有链条支撑装置(210)，所述链条支撑装置(210)包括支撑轴(210a)和两个支撑链轮(210b)，支撑轴(210a)安装在安装底座(1)上，位于所述传动链(207)中部的下方，所述两个支撑链轮(210b)固定安装在支撑轴(210a)的两端，上方与传动链(207)连接。
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