CN108918006B - 一种电动移动式农机具耕作功耗测试台架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的电动移动式农机具耕作功耗测试台架，与牵引拖拉机的三点悬挂相连，包括两下拉杆、上拉杆、机架、扭矩传感器、轴销式力传感器以及电驱动动力单元，两下拉杆分别通过轴销式力传感器铰接于机架，上拉杆的一端与机架固接，两下拉杆与上拉杆的另一端用于挂接农具，电驱动动力单元设于机架与两下拉杆之间驱动下拉杆传动，扭矩传感器设于机架上。有益效果：该测试台架能够真实地测试农机具在田间土壤工作中的耕作阻力及功耗情况，并且测试台架采用电动方式驱动农具升降，提高了耕作测试时农具耕作深度控制的精准度与便捷度；该测试台架具有结构独特、连接可靠、装拆方便的优点，可广泛适用于多种牵引拖拉机的悬挂。

Description

一种电动移动式农机具耕作功耗测试台架

技术领域

本发明属于农用机械技术领域，具体涉及一种电动移动式农机具耕作功耗测试台架。

背景技术

目前农机具的耕作功耗测试分为两种，分别为室内模拟耕作功耗测试与室外移动平台功耗测试。室内模拟耕作功耗测试通过在一个沿导轨运行的移动平台上设置农机具实现模拟耕作的功耗测试。由于导轨为固定设置，移动平台上的农机具只能模拟耕作同一块土地，工作区域小，平台运动幅度极小，造成测试样本过于集中，测试数据不具备说服力。另一方面，由于模拟的场地位于室内，只能通过对土壤进行人工加水的方式模拟室外的雨天情况，测试数据与实际数据存在较大偏差。

室外移动平台功耗测试采用的测试平台体积大，且测试平台同样需要设置专门的导轨，测试平台的设置、导轨的敷设耗时耗力，使得测试成本较高，测试效率较低。

已公布的农机具耕作阻力及功耗相关专利，可分三类，第一类将应变片式压力传感器直接安装在工作农具上直接测量，如西北农林科技大学所设计的一种深松铲耕作阻力测量系统(ZL201410195296.7)；第二类通过压力传感器与平行四杆机构结合线性测量，如中国农业大学的线性耕作功耗测定装置(ZL201520549071.7)；以上两则设计在测量尾部农具工作数据时，传感器在工作过程中被淤泥干扰，数据稳定性较差，第三类以重庆理工大学所设计的基于土槽的旋耕部件耕作阻力测试装置(ZL201520056532.7)为例，该设计的平台工作中存在实验样本过于集中，数据与真实田间工作数据存在出入。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的缺陷，提供了一种电动移动式农机具耕作功耗测试台架，具体由以下技术方案实现：

所述电动移动式农机具耕作功耗测试台架，与牵引拖拉机的三点悬挂相连，包括：两下拉杆、上拉杆、机架、扭矩传感器、轴销式力传感器以及电驱动动力单元，所述两下拉杆分别通过轴销式力传感器铰接于机架，所述上拉杆的一端与机架固接，两下拉杆与上拉杆的末端用于挂接传统农具，所述电驱动动力单元分别铰接于机架与两下拉杆之间，驱动下拉杆绕轴销式力传感器传动，所述扭矩传感器设于机架上，所述机架与牵引拖拉机的三点悬挂相连。

所述电动移动式农机具耕作功耗测试台架的进一步设计在于，所述机架通过两提升臂与电驱动动力单元铰接，所述两提升臂分别通过法兰设置于机架的两侧，所述提升臂与法兰通过螺栓连接，所述法兰与机架焊接。

所述电动移动式农机具耕作功耗测试台架的进一步设计在于，所述电驱动动力单元的上端设有球头，提升臂上设有与所述球头相适配的U型插销式接头，电驱动动力单元通过在球头与U型插销式接头穿接销轴实现与提升臂的铰接。

所述电动移动式农机具耕作功耗测试台架的进一步设计在于，所述机架由竖直支撑杆件与水平支撑底座组成，所述竖直支撑杆件垂直设置于水平支撑底座的中部，竖直支撑杆件上设有牵引上拉杆连接件，水平支撑底座上设有牵引下拉杆连接件，机架通过牵引上拉杆连接件和牵引下拉杆连接件与牵引拖拉机的三点悬挂相连。

所述电动移动式农机具耕作功耗测试台架的进一步设计在于，所述扭矩传感器固定于水平支撑底座上，扭矩传感器两端分别通过万向节与前牵引拖拉机动力输出轴和后端农具动力输入轴相连。

所述电动移动式农机具耕作功耗测试台架的进一步设计在于，所述竖直支撑杆件上设有上拉杆连接件，所述上拉杆连接件与上拉杆的对应端通过螺栓实现固接。

所述电动移动式农机具耕作功耗测试台架的进一步设计在于，所述水平支撑底座设有下拉杆连接件，所述下拉杆连接件与下拉杆的对应端通过所述轴销式力传感器实现铰接。

所述电动移动式农机具耕作功耗测试台架的进一步设计在于，所述电驱动动力单元的下端设有U型插销式接头，所述两下拉杆上设有相适配的插接孔，电驱动动力单元通过在插接孔与U型插销式接头穿接销轴实现与两下拉杆的对应连接。

所述电动移动式农机具耕作功耗测试台架的进一步设计在于，所述电驱动动力单元为伺服电缸或电动推杆。

本发明的优点是：

1)本发明的电动移动式农机具耕作功耗测试台架采用电驱动动力单元作为三点悬挂提升的动力源，提高了耕作测试时农具耕作深度控制的精准度与便捷度。

2)本发明的电动移动式农机具耕作功耗测试台架能够真实地测试农机具在田间土壤工作中的功耗情况，并获取实际功耗参数。

3)本发明的电动移动式农机具耕作功耗测试台架体积小、重量轻、方便灵活，从而解决了传统耕作功耗测试台架体积大、局限性大、移动不灵活等缺陷，并可广泛适用于多种牵引拖拉机的悬挂，进而提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的电动移动式农机具耕作功耗测试台架的整体结构示意图。

图2为图1中电驱动动力单元与提升臂连接示意图。

图3为图1中提升臂与机架连接示意图。

图4为图1中部分轴销式力传感器安装示意图。

图5为本发明的功能结构框图。

图中，1.右下拉杆；2.电驱动动力单元；3.上拉杆；4.电驱动动力单元尾座；41.球头；5.提升臂；51.法兰；52.U型插销式接头；6.机架；61.竖直支撑杆件；62.水平支撑底座；7.牵引上拉杆连接件；8.上拉杆连接件；9.扭矩传感器；10.牵引下拉杆连接件；11.下拉杆连接件；12.轴销式力传感器；13.电驱动动力单元末端；14.左下拉杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明方案进行详细说明。

如图1，本实施例的电动移动式农机具耕作功耗测试台架，与牵引拖拉机的三点悬挂相连，主要由两下拉杆(分别为右下拉杆1与左下拉杆14)、上拉杆3、机架6、扭矩传感器9、轴销式力传感器12以及电驱动动力单元2组成。右下拉杆1与左下拉杆14分别通过轴销式力传感器12铰接于机架6。上拉杆3的一端与机架6铰接，两下拉杆与上拉杆3的末端用于挂接传统农具，电驱动动力单元2分别铰接于机架6与两下拉杆之间，用于驱动右下拉杆1、左下拉杆14绕轴销式力传感器12传动。扭矩传感器9设于机架6上，机架6与牵引拖拉机的三点悬挂相连。

进一步的，机架6通过两提升臂5与电驱动动力单元2铰接。两提升臂5分别通过法兰51设置于机架6的两侧，参见图3。提升臂5与法兰51通过螺栓连接，法兰51与机架6焊接。

如图2，电驱动动力单元的上端为电驱动动力单元尾座4。电驱动动力单元尾座上设有球头41。提升臂5上设有与球头41相适配的U型插销式接头52。电驱动动力单元2通过在球头41与U型插销式接头52穿接销轴实现与提升臂5的铰接。

机架6由竖直支撑杆件61与水平支撑底座62组成。竖直支撑杆件61垂直设置于水平支撑底座62的中部，竖直支撑杆件1上设有牵引上拉杆连接件7，水平支撑底座上设有牵引下拉杆连接件10。机架6通过牵引上拉杆连接件7和牵引下拉杆连接件10与牵引拖拉机的三点悬挂相连。

扭矩传感器固定于水平支撑底座上，扭矩传感器两端分别通过万向节与前牵引拖拉机动力输出轴和后端农具动力输入轴相连。

如图1，竖直支撑杆件61上设有上拉杆连接件8。上拉杆连接件8与上拉杆3的对应端通过螺栓实现固接。

本实施例中水平支撑底座62设有下拉杆连接件11，下拉杆连接件11与下拉杆14的对应端通过所述轴销式力传感器12实现铰接。本实施例中，轴销式力传感器12可与测量仪表盘配合使用，将测定到的数据实时显示输出。

如图5，本实例还提供一种采用电动移动式农机具耕作功耗测试台架的测试系统，该系统主要由电源模块、电驱动动力单元、控制模块、输出轴扭矩传感器、牵引力传感器以及电脑。其中，电源模块实现为电驱动动力单元、控制模块、以及动力输出轴扭矩传感器、牵引力传感器提供电源供应，控制模块通过接受传感器(分别为动力输出轴扭矩传感器和牵引力传感器)测试到的数据，对电驱动动力单元进行相关控制调整，控制模块与电脑互联，将收集到的数据显示在电脑端用于保存处理及查看。

本实施例中电驱动动力单元2的下端设有U型插销式接头，两下拉杆上设有与U型插销式接头相适配的插接孔。电驱动动力单元2通过在插接孔与U型插销式接头穿接销轴实现两下拉杆的对应连接。

本实施例中采用电驱动动力单元来直接代替传统三点悬挂中的提升杆来实现农具的升降耕作，提升了农具耕作深度工作的精准度。本实施例中的电驱动动力单元为伺服电缸或电动推杆等相关形式。

本实施例的测试台架通过巧妙的设计，可以挂接在同一系列任一拖拉机三点悬挂端，解决了传统耕作阻力测试平台的体积大，使用局限，移动不灵活等缺陷。本发明体积小、重量轻、方便灵活、广泛适用于多种牵引拖拉机中，从而提高了工作效率。

本实施例的电动移动式农机具耕作功耗测试台架能够较为真实地测试农机具在田间土壤工作的功耗情况，保证数据的真实性。该测试台架采用电驱动动力单元作为三点悬挂提升的动力源，提高了耕作测试时农具耕作深度控制的精准度与便捷度。

本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，凡在本发明的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电动移动式农机具耕作功耗测试台架，与牵引拖拉机的三点悬挂相连，其特征在于包括两下拉杆、上拉杆、机架、扭矩传感器、轴销式力传感器以及电驱动动力单元，所述两下拉杆分别通过轴销式力传感器铰接于机架，所述上拉杆的一端与机架固接，两下拉杆与上拉杆的另一端用于挂接传统农具，所述电驱动动力单元的上、下两端分别对应地铰接于机架与两下拉杆，驱动下拉杆绕轴销式力传感器转动，所述扭矩传感器设于机架上，所述机架与牵引拖拉机的三点悬挂相连；所述电驱动动力单元的上端设有球头，提升臂上设有与所述球头相适配的U型插销式接头，电驱动动力单元通过在球头与U型插销式接头穿接销轴实现与提升臂的铰接，所述机架由竖直支撑杆件与水平支撑底座组成，所述竖直支撑杆件垂直设置于水平支撑底座的中部，竖直支撑杆件上设有牵引上拉杆连接件，水平支撑底座上设有牵引下拉杆连接件，机架通过牵引上拉杆连接件和牵引下拉杆连接件与牵引拖拉机的三点悬挂相连。

2.根据权利要求1所述的电动移动式农机具耕作功耗测试台架，其特征在于所述机架通过两提升臂与电驱动动力单元铰接，所述两提升臂分别通过法兰设置于机架的两侧，所述提升臂与法兰通过螺栓连接，所述法兰与机架焊接。

3.根据权利要求1所述的电动移动式农机具耕作功耗测试台架，其特征在于所述扭矩传感器固定于水平支撑底座上，扭矩传感器两端分别通过万向节与前牵引拖拉机动力输出轴和后端农具动力输入轴相连。

4.根据权利要求1所述的电动移动式农机具耕作功耗测试台架，其特征在于所述竖直支撑杆件上设有上拉杆连接件，所述上拉杆连接件与上拉杆的对应端通过螺栓实现固接。

5.根据权利要求1所述的电动移动式农机具耕作功耗测试台架，其特征在于所述水平支撑底座设有下拉杆连接件，所述下拉杆连接件与下拉杆的对应端通过所述轴销式力传感器实现铰接。

6.根据权利要求1所述的电动移动式农机具耕作功耗测试台架，其特征在于所述电驱动动力单元的下端设有U型插销式接头，所述两下拉杆上设有相适配的插接孔，电驱动动力单元通过在插接孔与U型插销式接头穿接销轴实现与两下拉杆的对应连接。

7.根据权利要求1所述的电动移动式农机具耕作功耗测试台架，其特征在于所述电驱动动力单元为伺服电缸或电动推杆。

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