CN107741371B - 一种连续作业的阻力测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连续作业的阻力测试装置，属于农业机械测试技术领域。包括土槽系统、深度调节系统、阻力测试系统和支撑系统，所述土槽系统位于整个装置的底部，阻力测试系统位于土槽系统的上方，深度调节系统位于阻力测试系统的两侧，支撑系统位于阻力测试系统中部、且位于深度调节系统两个调节支架之间。本发明能实现室内测试阻力，不受天气地形等外部因素影响，测试条件易于控制。其次，测试铲与复土刮板连续作业，可以较准确模拟实际生产中的连续作业状态。再者，测试深度可调节，作业带有张紧支撑，且结构简单，易于调节。本发明通用性强，可以连续、高效、便捷进行土壤耕作收获部件阻力测试，具有很好的推广价值。

Description

一种连续作业的阻力测试装置
技术领域
本发明涉及一种连续作业的阻力测试装置，属于农业机械测试技术领域。
背景技术
土壤耕作部件是农业机械的核心部件，其土壤切削性能直接影响到农业机械的能源消耗及耕作效能。土壤耕作部件主要受到来自耕层土壤复杂且随机变化的载荷作用，当阻力过大时，常常导致土壤耕作部件出现弯曲、断裂等现象，减少其工作寿命。因此，对土壤耕作部件的耕作阻力进行实时测试，研究其在耕作过程中的受力特性与规律，将为土壤耕作部件的设计，选用及失效形式研究提供重要的测试数据和技术手段，并为以后减阻降耗设计提供参考。
与田间试验相比，土槽试验具有不受季节和农时限制、可根据需求对土壤进行实时恢复处理、试验重复性好且不受外界气候和自然条件影响等优点。目前已见报道的基于土槽试验台的触土部件试验装置主要存在以下不足：1、土槽试验台车尺寸规格相对比较大，运动不便；2、土壤切削不能进行连续作业，需要停机恢复土壤状态；3、多数试验装置仅限于特定试验，工作部件互换性和通用性较差。为此，有必要开发一种通用性强，可以连续、高效、便捷进行土壤耕作收获部件阻力测试的试验装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种连续作业的阻力测试装置，它可以在室内模拟各种土壤条件（包括纯水条件、纯土条件和水田不同比例条件）对农业机械作业部件进行测试。
本发明采用的技术方案是：一种连续作业的阻力测试装置，包括土槽系统1、深度调节系统2、阻力测试系统3和支撑系统4，所述土槽系统1位于整个装置的底部，阻力测试系统3位于土槽系统1的上方，深度调节系统2位于阻力测试系统3的两侧，支撑系统4位于阻力测试系统3中部、且位于深度调节系统2前后两个调节支架之间；
所述土槽系统1包括固定地面11、土槽平台12、试验土壤13、电机底座14和电机15，土槽平台12放置在固定地面11上且其内部填充试验土壤13，电机底座14安装在固定地面11上且位于土槽平台12一端的外侧，电机15安装在底座14上，通过皮带与阻力测试系统3连接；
所述深度调节系统2包括调节支架21、调节顶杆22、向心推力轴承23、调节横杆24和普通轴承25，调节顶杆22装配在调节支架21上，向心推力轴承23装配在调节顶杆22和调节横杆24之间，普通轴承25安装在调节横杆24上，转动调节顶杆22，使得调节横杆24与普通轴承25沿调节支架21上下移动，调节系统2对称分布在土槽系统1的四个角落，前端两个相对的调节支架21之间装配前作业滚子31，后端两个相对的调节支架21之间装配后作业滚子34；
所述阻力测试系统3包括前作业滚子31、作业带32、复土刮板33、后作业滚子34和测试铲35，作业带32装配在前后两个作业滚子上，且其上部一端设置复土刮板33，下部与复土刮板33相对的一端设置测试铲35，电机15的输出轴通过皮带与后作业滚子34的转动轴连接；
所述支撑系统4包括支撑架41、下张紧轮42、定位孔43、调节轨道44和上支撑轮45，下张紧轮42和上支撑轮45安装在支撑架41上，下张紧轮42与作业带32的下部接触，上支撑轮45与作业带32的上部接触，下张紧轮42和上支撑轮45可以沿着调节轨道44上下移动，通过定位孔43固定位置。
所述的电机15在底座14上的高度可调节。
所述测试铲35包括铲体351、铲定位孔352、铲尖353和测力传感器354，将铲尖353与铲体351转动相对位置后通过铲定位孔352定位，通过测力传感器354测得阻力。
本发明的工作原理是：
工作时，电机输15出动力传递至后作业滚子34并带动其转动，作业带32装配在前作业滚子31与后作业滚子34上，带动测试铲35和复土刮板33转动，传感器354获取阻力数据。
本发明的有益效果是：
1、室内测试阻力，不受天气地形等外部因素影响，测试条件易于控制。
2、测试铲与复土刮板连续作业，可以较准确模拟实际生产中的连续作业状态。
3、测试深度可调节，作业带有张紧支撑，且结构简单，易于调节。
附图说明
图1是本发明的整机结构示意图；
图2是本发明的土槽系统1的结构示意图；
图3是本发明的深度调节系统2的结构示意图；
图4是本发明的阻力测试系统3的结构示意图；
图5是本发明的测试铲35的结构示意图；
图6是本发明的支撑系统4的结构示意图。
图中各标号为：1-土槽系统，2-深度调节系统，3-阻力测试系统，4-支撑系统，11-固定地面，12-土槽平台，13-试验土壤，14-电机底座，15-电机，21-调节支架，22-调节顶杆，23-向心推力轴承，24-调节横杆，25-普通轴承，31-前作业滚子，32-作业带，33-复土刮板，34-后作业滚子，35-测试铲，351-铲体，352-铲定位孔，353-铲尖，354-测力传感器，41-支撑架，42-下张紧轮，43-定位孔，44-调节轨道，45-上支撑轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步的说明。
实施例1：如图1-6所示，一种连续作业的阻力测试装置，包括土槽系统1、深度调节系统2、阻力测试系统3和支撑系统4，所述土槽系统1位于整个装置的底部，阻力测试系统3位于土槽系统1的上方，深度调节系统2位于阻力测试系统3的两侧，支撑系统4位于阻力测试系统3中部、且位于深度调节系统2前后两个调节支架之间；
所述土槽系统1包括固定地面11、土槽平台12、试验土壤13、电机底座14和电机15，土槽平台12放置在固定地面11上且其内部填充试验土壤13，电机底座14安装在固定地面11上且位于土槽平台12一端的外侧，电机15安装在底座14上，通过皮带与阻力测试系统3连接；
所述深度调节系统2包括调节支架21、调节顶杆22、向心推力轴承23、调节横杆24和普通轴承25，调节顶杆22装配在调节支架21上，向心推力轴承23装配在调节顶杆22和调节横杆24之间，普通轴承25安装在调节横杆24上，需要调节测试深度时，转动调节顶杆22，使得调节横杆24与普通轴承25沿调节支架21上下移动，调节系统2对称分布在土槽系统1的四个角落，前端两个相对的调节支架21之间装配前作业滚子31，后端两个相对的调节支架21之间装配后作业滚子34；
所述阻力测试系统3包括前作业滚子31、作业带32、复土刮板33、后作业滚子34和测试铲35，作业带32装配在前后两个作业滚子上，且其上部一端设置复土刮板33，下部与复土刮板33相对的一端设置测试铲35，当测试铲35完成一个行程作业时，复土刮板33开始复土作业，电机15的输出轴通过皮带与后作业滚子34的转动轴连接；
所述支撑系统4包括支撑架41、下张紧轮42、定位孔43、调节轨道44和上支撑轮45，下张紧轮42和上支撑轮45安装在支撑架41上，下张紧轮42与作业带32的下部接触，上支撑轮45与作业带32的上部接触，下张紧轮42和上支撑轮45可以沿着调节轨道44上下移动，通过定位孔43固定位置。
进一步地，测试深度变化时，所述的电机15在底座14上的高度可调节。
进一步地，所述测试铲35包括铲体351、铲定位孔352、铲尖353和测力传感器354，将铲尖353与铲体351转动相对位置后通过铲定位孔352定位，通过测力传感器354测得阻力。铲尖353可以更换不同材质。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (3)

1.一种连续作业的阻力测试装置，其特征在于：包括土槽系统（1）、深度调节系统（2）、阻力测试系统（3）和支撑系统（4），所述土槽系统（1）位于整个装置的底部，阻力测试系统（3）位于土槽系统（1）的上方，深度调节系统（2）位于阻力测试系统（3）的两侧，支撑系统（4）位于阻力测试系统（3）中部且位于深度调节系统（2）前后两个调节支架之间；
所述土槽系统（1）包括固定地面（11）、土槽平台（12）、试验土壤（13）、电机底座（14）和电机（15），土槽平台（12）放置在固定地面（11）上且其内部填充试验土壤（13），电机底座（14）安装在固定地面（11）上且位于土槽平台（12）一端的外侧，电机（15）安装在电机底座（14）上，通过皮带与阻力测试系统（3）连接；
所述深度调节系统（2）包括调节支架（21）、调节顶杆（22）、向心推力轴承（23）、调节横杆（24）和普通轴承（25），调节顶杆（22）装配在调节支架（21）上，向心推力轴承（23）装配在调节顶杆（22）和调节横杆（24）之间，普通轴承（25）安装在调节横杆（24）上，转动调节顶杆（22），使得调节横杆（24）与普通轴承（25）沿调节支架（21）上下移动，深度调节系统（2）对称分布在土槽系统（1）的四个角落，前端两个相对的调节支架（21）之间装配前作业滚子（31），后端两个相对的调节支架（21）之间装配后作业滚子（34）；
所述阻力测试系统（3）包括前作业滚子（31）、作业带（32）、复土刮板（33）、后作业滚子（34）和测试铲（35），作业带（32）装配在前后两个作业滚子上，且其上部一端设置复土刮板（33），下部与复土刮板（33）相对的一端设置测试铲（35），电机（15）的输出轴通过皮带与后作业滚子（34）的转动轴连接；
所述支撑系统（4）包括支撑架（41）、下张紧轮（42）、定位孔（43）、调节轨道（44）和上支撑轮（45），下张紧轮（42）和上支撑轮（45）安装在支撑架（41）上，下张紧轮（42）与作业带（32）的下部接触，上支撑轮（45）与作业带（32）的上部接触，下张紧轮（42）和上支撑轮（45）可以沿着调节轨道（44）上下移动，通过定位孔（43）固定位置。
2.根据权利要求1所述的一种连续作业的阻力测试装置，其特征在于：所述的电机（15）在电机底座（14）上的高度可调节。
3.根据权利要求1所述的一种连续作业的阻力测试装置，其特征在于：所述测试铲（35）包括铲体（351）、铲定位孔（352）、铲尖（353）和测力传感器（354），将铲尖（353）与铲体（351）转动相对位置后通过铲定位孔（352）定位，通过测力传感器（354）测得阻力。
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