CN107410252A - 一种农用施药作业稳定性试验样车及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农用机械技术领域，尤其涉及一种农用施药作业稳定性试验样车及试验方法，其试验样车包括车体、驱动装置、喷药装置以及控制系统，所述车体包括车架和车轮，所述车架上设有所述喷药装置，所述车架下方对称设有所述车轮，所述车轮连接所述驱动装置，所述驱动装置、所述喷药装置分别与所述控制系统连接，所述喷药装置卡装于所述车架上，所述车架与所述车轮之间设有悬挂装置；还包括与所述控制系统通信连接的传感器模块。本发明能够模拟实际喷药机的侧倾翻情况以确定其稳定性，采用该试验样车能够解决现有喷药机不利于进行侧倾翻的稳定性试验的问题。

Description

一种农用施药作业稳定性试验样车及试验方法

技术领域

本发明涉及农用机械技术领域，尤其涉及一种农用施药作业稳定性试验样车及试验方法。

背景技术

我国作为一个农业大国，病虫害预防是一个重要的问题。而随着我国农业机械化水平的日益提高，目前喷药机已经被广泛的应用于农业生产中的各个领域。但是，由于作业的田地的地势高低不平，并时常伴有石块、土块、或者凹坑等障碍，并且为了适应田间作物的需求，一些喷药机采用高地隙的车架结构进行作业，容易导致喷药机频繁地在田间发生侧倾翻的事故，对农民造成不小的安全隐患。

为此，需要对现有喷药机进行侧倾翻的稳定性试验，然而，现阶段实际生产所用的喷药机存在结构复杂，零部件的位置固定，车架车身不可调整，成本高昂等弊端，因此，生产所用的喷药机不适宜用来做喷药机侧倾翻方面的试验，也无法进一步对喷药机的结构及原理进行研究和改良。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种农用施药作业稳定性试验样车及试验方法，用于解决现有喷药机不利于进行侧倾翻的稳定性试验的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种农用施药作业稳定性试验样车，包括车体、驱动装置、喷药装置以及控制系统，所述车体包括车架和车轮，所述车架上设有所述喷药装置，所述车架下方对称设有所述车轮，所述车轮连接所述驱动装置，所述驱动装置、所述喷药装置分别与所述控制系统连接，所述喷药装置卡装于所述车架上，所述车架与所述车轮之间设有用于调节所述车架高度的悬挂装置；还包括传感器模块，所述传感器模块包括位移传感器、陀螺仪和转速传感器，所述位移传感器、陀螺仪均设于所述车架上，所述转速传感器设于所述车轮上，所述位移传感器、陀螺仪和转速传感器均与所述控制系统通信连接。

其中，所述喷药装置包括药箱、喷洒管和喷洒架，所述药箱卡装于所述车架上，所述车架上设有所述喷洒架，所述喷洒架的顶端转动连接与所述药箱连通的所述喷洒管，所述喷洒管的两端分别设有喷头。

其中，所述传感器模块还包括与所述控制系统通信连接的液位传感器，所述液位传感器设于所述药箱内。

其中，所述喷洒管与所述药箱通过输液管连通，所述输液管上设有用于驱动药液输送的水泵。

其中，所述传感器模块还包括与所述控制系统通信连接的流量传感器，所述流量传感器设于所述水泵的出口处。

其中，所述悬挂装置为电动推杆。

其中，所述驱动装置为轮毂电机。

其中，所述车架的周边设有防护装置。

其中，所述车架上卡装有配重。

本发明还提供一种农用施药作业稳定性试验方法，其采用上述的农用施药作业稳定性试验样车，包括如下步骤：

S1、测算实际喷药机的质心位置

通过质量反应法确定实际喷药机的质心位置

S2、调节所述试验样车的质心位置

控制所述悬挂装置以调节所述车架的高度以及改变卡装于所述车架上各个装置的位置，以使所述试验样车的质心位置与所述实际喷药机的质心位置相同；

S3、开展不同工况下侧倾翻试验

控制所述驱动装置使所述试验样车在不同工况下行驶，分别监测所述试验样车侧倾翻情况以确定所述试验样车的稳定性。

(三)有益效果

本发明提供的农用施药作业稳定性试验样车及试验方法，相比于现有技术具有以下特点：

本发明的农用施药作业稳定性试验样车，通过改变卡装于车架上的装置在车架上的位置以及车架与车轮之间的悬挂装置，分别改变试验样车的质心在水平方向和竖直方向上的位置，以使得试验样车的质心位置与实际喷药机的质心位置相同；能够模拟实际喷药机的侧倾翻情况以确定其稳定性，采用该试验样车能够解决现有喷药机不利于进行侧倾翻的稳定性试验的问题。

附图说明

图1为本发明提供的农用施药作业稳定性试验样车的结构图；

图2为本发明提供的喷药装置的结构图；

图3为本发明提供的车架的结构图；

图4为本发明提供的钳式卡装结构的结构图；

图中，1：车体；101：车架；101-1：长条形支架；102：车轮；2：驱动装置；3：喷药装置；301：药箱；302：喷洒管；303：喷洒架；304：喷头；305：输液管；306：水泵；4：控制系统；5：悬挂装置；6：位移传感器；7：陀螺仪；8：转速传感器；9：液位传感器；10：流量传感器；11：钳式卡装结构；12：供电装置；13：防护装置；14：配重。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供一种农用施药作业稳定性试验样车及试验方法，用于解决现有喷药机不利于进行侧倾翻的稳定性试验的问题。

如图1-2所示，本发明实施例中提供一种农用施药作业稳定性试验样车，包括车体1、驱动装置2、喷药装置3以及控制系统4，车体1包括车架101和车轮102，车架101上设有喷药装置3，喷药装置3用于进行施药作业，车架101下方对称设有车轮102，车轮102连接驱动装置2，驱动装置2用于驱动车体1的运动，驱动装置2、喷药装置3分别与控制系统4连接，控制系统4能够分别控制驱动装置2和喷药装置3的运作，从而完成车体运动和施药作业；为了方便调节该试验样车的质心位置，将喷药装置3卡装于车架101上，为了方便调节车架101距离地面的距离，车架101与车轮102之间设有悬挂装置5，通过悬挂装置5能够调节车架101的高度；此外，该试样样车还包括传感器模块，传感器模块包括位移传感器6、陀螺仪7和转速传感器8，其中，位移传感器6和陀螺仪7分别设于车架101上，位移传感器6用于监测车架101距离地面的高度，陀螺仪7用于监测车架101的倾斜角度，而转速传感器8设于车轮102上，转速传感器8用于监测车轮的转速，以便了解车体1的行进速度，此外，位移传感器、陀螺仪和转速传感器均与控制系统4通信连接。

本发明的农用施药作业稳定性试验样车，根据质量反应法测算预先确定的实际喷药机的质心位置，根据实际喷药机的质心位置，分别改变喷药装置3在车架101上的卡装位置以及车架101距离地面的距离，以分别调节试验样车的质心在水平方向的位置和竖直方向上的位置，从而使得试验样车的质心位置与实际喷药机的质心位置相同，从而再利用该与实际喷药机质心位置相同的试验样车进行实际喷药机稳定性的模拟试验。其中，稳定性试验一般是对车体进行高速侧翻、坡道侧翻或是坡道倾翻等不同工况下的试验，通过在上述不同工况下检测试验样车何时会发生侧翻或倾翻从而判定试验样车的稳定性；而车架101上的位移传感器6和陀螺仪7以及车轮102上的转速传感器8能够分别监测在不同工况下发生侧翻或倾翻时，车架101距离地面的高度、车架101的倾斜角度以及车轮102的转速。

本发明的农用施药作业稳定性试验样车，通过调节试验样车的质心位置与预先测算实际喷药机的质心位置相同后，再分别进行高速侧翻、坡道侧翻或坡道倾翻等试验，能够最大程度上对实际喷药机的侧倾翻情况进行模拟，以确定实际喷药机的稳定性。通过该试验样车模拟实际喷药机的侧翻情况以确定其稳定情况，现有喷药机不利于进行侧倾翻的稳定性试验的问题。

可以理解的是，如图3、4所示，车架101包括多个平行且间隔设置的长条形支架101-1，喷药装置3的底端设有钳式装卡结构11，该钳式装卡结构11卡装于长条形支架101-1上，通过钳式装卡结构11与长条形支架101-1的卡装配合，能够较容易的实现喷药装置3在车架101上的位置的改变，从而调整试验样车的质心位置。

本实施例中，喷药装置3包括药箱301、喷洒管302和喷洒架303，其中，药箱301卡装于车架101上，车架101上设有喷洒架303，喷洒架303的顶端转动连接有喷洒管302，方便喷洒管302在施药过程中一边转动一边喷洒以保证药液喷洒的面积，喷洒管302与药箱301连通，且喷洒管302的两端分别设有喷头304。本发明的农用施药作业稳定性试验样车，通过药箱301向喷洒管302中供入药液，再通过喷洒管302两端的喷头304进行药液的喷洒，从而完成试验样车的施药动作，此外，药箱301与车架卡装连接，能够方便调节药箱301在车架101上的位置，以便于调整试验样车的质心位置。可以理解的是，药箱301的底部也设有钳式装卡结构11，钳式装卡结构11卡装于长条形支架101-1上。

此外，实现控制的控制系统4也可以卡装于车架101上，以方便改变其在车架101上的位置，以调节试验样车的质心位置。可以理解的是，控制系统4的底部也设有钳式装卡结构11，钳式装卡结构11卡装于长条形支架101-1上。更进一步的，为了实现驱动装置2和控制系统的电力供给，车架101上还卡装有如蓄电池的供电装置12，通过供电装置12能够补充驱动装置2和控制系统4所需的电能。

本实施例中，传感器模块还包括与液位传感器9，该液位传感器9设于药箱301内，而且液位传感器9与控制系统4通信连接。本发明的农用施药作业稳定性试验样车，通过安装于药箱301内的液位传感器9，能够实时监测药箱301内药液的高度，以便于及时向药箱中补充药液。

本实施例中，喷洒管302与药箱301通过输液管305连通，输液管305上设有用于驱动药液输送的水泵306。本发明的农用施药作业稳定性试验样车，通过水泵306能够将药箱301中的药液输送到喷洒管302中，从而保证喷洒管302中药液的充足，以完成施药作业。

本实施例中，传感器模块还包括流量传感器10，流量传感器10设于水泵306的出口处，而且流量传感器10与控制系统4通信连接。本发明的农用施药作业稳定性试验样车，通过流量传感器10能够实时监测水泵306的输送药液的流量，以便及时根据实际需要调整，以控制喷洒药液的流速。

本实施例中，为了实现药液的均匀喷洒，喷洒管302的两端分别设有多个喷头304，且多个喷头304分别均匀分布在喷洒管302上。

本实施例中，为了实现车架101高度的调节，悬挂装置5采用电动推杆，控制系统4通过控制该电动推杆，从而调节车架101距离地面的高度。

本实施例中，为了控制车体1的行驶状态，驱动装置2采用轮毂电机，即轮毂电机设于车轮102内，控制系统4通过控制轮毂电机实现车体1的不同行驶状态。

本实施例中，为了减少试验样车侧倾翻时的损害，车架101的周边设有防护装置13。可以理解的是，在车架101的四周安装由缓冲材料构成的防护装置13，能够大大降低侧倾翻对试验样车所造成的损害，延长试验样车的使用寿命。

本实施例中，为了保证试验样车的稳定，车架101上设有配重14，且该配重14卡装于车架101上。可以理解的是，如图4所示，配重14的底部也设有钳式装卡结构11，钳式装卡结构11卡装于长条形支架101-1上。

此外，利用上述的农用施药作业稳定性试验样车进行的稳定性试验方法，包括如下步骤：

S1、测算实际喷药机的质心位置

通过质量反应法确定实际喷药机的质心位置

S2、调节所述试验样车的质心位置

控制悬挂装置以调节车架的高度以及改变卡装于车架上各个装置的位置，以使试验样车的质心位置与实际喷药机的质心位置相同；具体的，通过控制电动推杆改变车架101的高度以调节试验样车的质心高度，通过改变药箱302、控制系统4、供电装置12、配重14在车架101上的位置，以调节试验样车的质心在水平方向上的位置，从而完成试验样车质心的调节。

S3、开展不同工况下侧倾翻试验

控制驱动装置2使试验样车在不同工况下行驶，分别监测试验样车侧倾翻情况以确定试验样车的稳定性。

具体的，试验样车质心位置调节后，可分别进行高速侧翻试验、坡道侧翻试验以及坡道倾翻试验。进行高速侧翻试验时，控制试验样车的行驶速度达到一定阈值时进行急转向，使得试验样车侧翻，从而模拟实际喷药机高速转向侧翻情况；进行坡道侧翻试验时，控制试验样车使其在车架与水平面成一定角度的斜坡上行驶，并进行急转向以使试样样车侧翻，从而模拟实际喷药机坡道侧翻情况；进行坡道倾翻试验时，控制试验样车使其在上下坡时紧急刹车或提速，使得试验样车倾翻，从而模拟实际喷药机坡道倾翻情况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种农用施药作业稳定性试验样车，包括车体、驱动装置、喷药装置以及控制系统，所述车体包括车架和车轮，所述车架上设有所述喷药装置，所述车架下方对称设有所述车轮，所述车轮连接所述驱动装置，所述驱动装置、所述喷药装置分别与所述控制系统连接，其特征在于，

所述喷药装置卡装于所述车架上，所述车架与所述车轮之间设有用于调节所述车架高度的悬挂装置；

还包括传感器模块，所述传感器模块包括位移传感器、陀螺仪和转速传感器，所述位移传感器、陀螺仪均设于所述车架上，所述转速传感器设于所述车轮上，所述位移传感器、陀螺仪和转速传感器均与所述控制系统通信连接。

2.根据权利要求1所述的农用施药作业稳定性试验样车，其特征在于，所述喷药装置包括药箱、喷洒管和喷洒架，所述药箱卡装于所述车架上，所述车架上设有所述喷洒架，所述喷洒架的顶端转动连接与所述药箱连通的所述喷洒管，所述喷洒管的两端分别设有喷头。

3.根据权利要求2所述的农用施药作业稳定性试验样车，其特征在于，所述传感器模块还包括与所述控制系统通信连接的液位传感器，所述液位传感器设于所述药箱内。

4.根据权利要求2所述的农用施药作业稳定性试验样车，其特征在于，所述喷洒管与所述药箱通过输液管连通，所述输液管上设有用于驱动药液输送的水泵。

5.根据权利要求4所述的农用施药作业稳定性试验样车，其特征在于，所述传感器模块还包括与所述控制系统通信连接的流量传感器，所述流量传感器设于所述水泵的出口处。

6.根据权利要求1所述的农用施药作业稳定性试验样车，其特征在于，所述悬挂装置为电动推杆。

7.根据权利要求1所述的农用施药作业稳定性试验样车，其特征在于，所述驱动装置为轮毂电机。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的农用施药作业稳定性试验样车，其特征在于，所述车架的周边设有防护装置。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的农用施药作业稳定性试验样车，其特征在于，所述车架上卡装有配重。

10.一种农用施药作业稳定性试验方法，其特征在于，利用所述权利要求1-9中任一项所述的农用施药作业稳定性试验样车，包括如下步骤：

S1、测算实际喷药机的质心位置

通过质量反应法确定实际喷药机的质心位置

S2、调节所述试验样车的质心位置

控制所述悬挂装置以调节所述车架的高度以及改变卡装于所述车架上各个装置的位置，以使所述试验样车的质心位置与所述实际喷药机的质心位置相同；

S3、开展不同工况下侧倾翻试验

控制所述驱动装置使所述试验样车在不同工况下行驶，分别监测所述试验样车侧倾翻情况以确定所述试验样车的稳定性。