CN108918172B - 一种可多参数测控的玉米脱粒试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可多参数测控的玉米脱粒试验装置，包括机架、脱粒凹板、脱粒滚筒驱动装置、脱粒装置、接料装置和控制系统；所述脱粒凹板一侧紧邻输送装置，所述脱粒凹板另一侧设有出料口；所述脱粒凹板通过凹板支架与接料装置连接，所述接料装置放置在平移机构上；所述平移机构与机架之间设有升降机构；所述脱粒装置固定在机架上，且所述脱粒装置位于脱粒凹板上方；所述脱粒装置回转中心与脱粒凹板圆心呈偏心布置；所述机架上安装脱粒滚筒驱动装置，用于给脱粒装置传动动力，所述控制系统用于控制脱粒滚筒驱动装置、平移机构和升降机构。本发明可以便于调整脱粒凹板与脱粒滚筒之间的间隙。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械领域，特别涉及一种可多参数测控的玉米脱粒试验装置。
背景技术
玉米脱粒机是我国粮食收获的重要农业机械之一，但现存玉米脱粒机存在脱粒滚筒和脱粒凹板之间间隙不能随玉米特性调整、脱离元件不易更换等问题，造成破碎率过大或未脱净率过高，故玉米脱粒机的发展和研究对我国农业生产尤为重要。由于玉米脱粒机作业条件相对恶劣，操作复杂，故要求玉米脱粒机具有良好的作业性能和较高的可靠性。因此，在研究和设计过程中，仅依靠样机在田间试验是远远不够的，必须依靠可靠的室内台架试验装置进行大量的试验来进行，且台架试验不受天气影响，可重复进行。
专利号为CN201149549Y的实用新型专利公开了一种小型物料脱粒分离试验装置，包括机架、脱粒滚筒、安装在脱粒滚筒上的脱粒元件、电机，其特征是机架上安装滚筒驱动电机，电机连接减速器，夹持链链轮安装在减速器的输出轴上，从动皮带轮连接着滚筒驱动电机和脱粒滚筒的滚筒轴，在从动皮带轮的轮面上固定转速传感器，将驱动电机、和转速传感器、分别连接到机架旁的控制台上，可全面检测和控制脱粒试验。但其脱粒滚筒和脱粒凹板之间间隙不能随玉米特性调整，且脱离元件不易更换，不能完成在不同脱粒元件及脱离间隙下的试验研究。
河南农业大学杨立权，王万章等在《切流——横轴流玉米脱粒系统改进设计及台架试验》中公开了一种“麦——玉”两用4YL-4/5型收获机脱粒系统，主要由动力系统、输送上料系统、脱粒系统和辅助机构等组成，模块化结构设计，可根据需要调整凹板筛脱粒间隙、更换不同形式的脱粒滚筒或凹板筛组件，以便于兼顾开展多种谷物脱粒试验研究和架设测试设备，全部脱粒区域分成3大部分，放置相应尺寸的集粮盒。把3个集粮盒沿滚筒轴向分割成若干小格子，方便进一步细化研究脱粒系统的作业性能。但该试验台脱粒元件为固定元件，不能更换，不可用来研究不同脱粒元件对脱粒过程的影响。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种可多参数测控的玉米脱粒试验装置，便于调整脱粒凹板与脱粒滚筒之间的间隙；脱粒凹板、接料盒、接料托盘和凹板支架可从试验装置一侧整体抽出，便于更换不同的脱粒凹板。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种可多参数测控的玉米脱粒试验装置，包括机架、脱粒凹板、脱粒滚筒驱动装置、脱粒装置、接料装置和控制系统；
所述脱粒凹板一侧紧邻输送装置，所述脱粒凹板另一侧设有出料口；所述脱粒凹板通过凹板支架与接料装置连接，所述接料装置放置在平移机构上；所述平移机构与机架之间设有升降机构；所述脱粒装置固定在机架上，且所述脱粒装置位于脱粒凹板上方；所述脱粒装置回转中心与脱粒凹板圆心呈偏心布置；所述机架上安装脱粒滚筒驱动装置，用于给脱粒装置传动动力，所述控制系统用于控制脱粒滚筒驱动装置、平移机构和升降机构。
进一步，所述脱粒装置与脱粒凹板之间的间隙沿输送装置到出料口逐渐变小。
进一步，设所述脱粒装置与脱粒凹板之间的入口间隙为ein，所述脱粒装置与脱粒凹板之间的出口间隙为eout，则间隙比ein：eout＝2:1～3:1。
进一步，所述接料装置包括接料盒、接料托盘、数字称重传感器和夹紧板；所述接料盒安装在接料托盘上，所述接料托盘与凹板支架固定连接；所述接料盒内固定安装若干方盒，每个所述方盒内安装数字称重传感器，所述数字称重传感器与控制系统连接；所述接料托盘放置在平移机构上；所述夹紧板位于接料盒和接料托盘之间，通过夹紧螺栓锁紧接料盒。
进一步，所述平移机构包括托板和丝杆电机，所述托板固定在升降机构上，所述托板上安装所述接料托盘，所述丝杆电机安装在托板上，所述丝杆电机的丝杆与所述接料托盘连接。
进一步，所述脱粒滚筒驱动装置包括电机、电机安装板和动态扭矩传感器；所述电机安装在电机安装板上，所述电机安装板一侧旋转副与机架连接，所述电机安装板另一侧可调节安装在机架上；所述电机与脱粒装置带传动连接，所述动态扭矩传感器安装在脱粒装置上，所述动态扭矩传感器与控制系统连接。
进一步，所述脱粒装置包括脱粒滚筒、C型钢、耳板、密封板和脱粒元件；所述脱粒滚筒上均布C型钢，所述脱粒元件安装在C型钢上；每个所述C型钢两侧均安装耳板，相邻所述耳板之间安装密封板。
进一步，还包括罩壳，所述罩壳安装在机架上，所述脱粒装置和出料口位于罩壳内部。
进一步，还包括逐稿轮，所述逐稿轮安装在罩壳内部，且所述逐稿轮位于出料口上方；所述罩壳外安装动力部分，所述动力部分与逐稿轮连接。
本发明的有益效果在于：
1.本发明所述的可多参数测控的玉米脱粒试验装置，通过平移机构和升降机构，便于调整脱粒凹板与脱粒滚筒之间的间隙，便于满足ein：eout＝2:1～3:1。
2.本发明所述的可多参数测控的玉米脱粒试验装置，脱粒凹板、接料盒、接料托盘和凹板支架可从试验装置一侧整体抽出，便于更换不同的脱粒凹板。
3.本发明所述的可多参数测控的玉米脱粒试验装置，夹紧板和夹紧螺栓可实现对接料盒的夹紧，可有效避免因接料盒预留空间不足导致接料盒无法全部放入或因接料盒预留空间过大导致试验过程中接料盒晃动无法固定的问题。
4.本发明所述的可多参数测控的玉米脱粒试验装置，动态扭矩传感器可同时测量扭矩和转速，便于实际功耗的测量与计算；每个数字称重传感器都具有各自的地址，可通过通讯接口查询单个数字称重传感器的工作状态，可直接获得每个数字称重传感器的原始输出信号，而不是得到一个由多个传感器并联组合在一起的无物理量相对应的未知模拟信号。
5.本发明所述的可多参数测控的玉米脱粒试验装置，脱离滚筒上相邻两C型钢之间有密封板，有效防止玉米穗进入滚筒间隙造成阻塞。
附图说明
图1为本发明所述的可多参数测控的玉米脱粒试验装置的三维图。
图2为本发明所述的可多参数测控的玉米脱粒试验装置的主视图。
图3为本发明所述的接料装置的俯视图。
图4为本发明所述的脱粒装置的局部放大图。
图5为本发明所述的接料装置的局部放大图。
图中：
1-逐稿轮；2-出料口；3-机架；4-脱粒凹板；5-凹板支架；6-丝杆电机；7-脱粒滚筒驱动装置；7001-电机；7002-电机安装板；7003-电机带轮；7004-传动带；7005-滚筒带轮；7006-动态扭矩传感器；8-接料装置；8001-接料盒；8002-接料托盘；8003-数字称重传感器；8004-托板；8005-夹紧板；8006-夹紧螺栓；9-升降机构；10-脱粒装置；1001-脱粒滚筒；1002-C型钢；1003-耳板；1004-密封板；1005-脱粒元件；11-罩壳；12-输送装置；13-控制系统；14-万向轮。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1和图2所示，本发明所述的可多参数测控的玉米脱粒试验装置，包括机架3、脱粒凹板4、脱粒滚筒驱动装置7、脱粒装置10、接料装置8和控制系统13；所述脱粒凹板4一侧紧邻输送装置12，所述脱粒凹板4另一侧设有出料口2；所述脱粒凹板4通过凹板支架5与接料装置8连接，所述接料装置8放置在平移机构上。
如图3所示，所述接料装置8包括接料盒8001、接料托盘8002、数字称重传感器8003和夹紧板8005；所述接料盒8001安装在接料托盘8002上，所述接料托盘8002与凹板支架5固定连接；所述接料盒8001内固定安装若干方盒，每个所述方盒内安装数字称重传感器8003，所述数字称重传感器8003与控制系统13连接；所述接料托盘8002放置在平移机构上；所述夹紧板8005位于接料盒8001和接料托盘8002之间，通过夹紧螺栓8006锁紧接料盒8001。
如图5所示，所述平移机构与机架3之间设有升降机构9；所述平移机构包括托板8004和丝杆电机6，所述托板8004固定在升降机构9上，所述托板8004上安装所述接料托盘8002，所述丝杆电机安装在托板8004上，所述丝杆电机6的丝杆与所述接料托盘8002连接。升降机构9可以为液压升降机或者丝杆升降机。
如图4所示，所述脱粒装置10固定在机架3上，且所述脱粒装置10位于脱粒凹板4上方；所述脱粒装置10包括脱粒滚筒1001、C型钢1002、耳板1003、密封板1004和脱粒元件1005；所述脱粒滚筒1001上均布C型钢1002，所述脱粒元件1005安装在C型钢1002上；每个所述C型钢1002两侧均安装耳板1003，相邻所述耳板1003之间安装密封板1004。所述脱粒装置10回转中心与脱粒凹板4圆心呈偏心布置，所述脱粒装置10与脱粒凹板4之间的间隙沿输送装置12到出料口2逐渐变小。所述机架3上安装脱粒滚筒驱动装置7，用于给脱粒装置10传动动力，所述脱粒滚筒驱动装置7包括电机7001、电机安装板7002和动态扭矩传感器7006；所述电机7001安装在电机安装板7002上，所述电机安装板7002一侧旋转副与机架3连接，所述电机安装板7002另一侧可调节安装在机架3上，用了张紧传动带7004；电机带轮7003安装在电机7001输出轴上，滚筒带轮7005安装在脱粒滚筒1001输入轴上；电机带轮7003和滚筒带轮7005通过传动带7004连接。动态扭矩传感器7006安装在滚筒带轮7005上。所述动态扭矩传感器7006与控制系统13连接。所述控制系统13用于控制脱粒滚筒驱动装置7、平移机构和升降机构9。
本发明所述的可多参数测控的玉米脱粒试验装置，通过平移机构和升降机构，便于调整脱粒凹板与脱粒滚筒之间的间隙，便于满足ein：eout＝2:1～3:1。设所述脱粒装置10与脱粒凹板4之间的靠近输送装置12的间隙为入口间隙ein，设所述脱粒装置10与脱粒凹板4之间的靠近出料口2的间隙为出口间eout。
罩壳11安装在机架3上，所述脱粒装置10和出料口2位于罩壳11内部。为了方便观察，罩壳可以为透明塑料材料。为了确保出料时的玉米进入出料口2，逐稿轮1安装在罩壳11内部，且所述逐稿轮1位于出料口2上方；所述罩壳11外安装动力部分，所述动力部分与逐稿轮1连接。
当试验开始时，将接料盒8001放置到接料托盘8002内，将夹紧板8005位于接料盒8001和接料托盘8002之间，通过夹紧螺栓8006固定接料盒8001，避免其在试验过程中产生晃动。脱粒滚筒1001在电机7001带动下转动，玉米通过输送装置12喂入脱粒凹板4和脱粒滚筒1001形成的脱粒间隙中，在脱粒元件1005和脱粒凹板4的共同作用下进行脱粒。被脱下的物料透过脱粒凹板4落入接料盒8001，可通过控制系统13实时监测每个方盒内物料的变化情况。脱粒完成的玉米芯沿脱粒凹板4末端经出料口2排出。若要调节脱粒间隙，则通过控制丝杠电机6及升降机构9来实现。当试验结束后，将接料托盘8002抽出，取出每个方盒进行取样，观察和分析。作为实验机，需要经常更换不同的脱粒元件1005和脱粒凹板4，本发明所述的可多参数测控的玉米脱粒试验装置，脱粒凹板、接料盒、接料托盘和凹板支架可从试验装置一侧整体抽出，便于更换不同的脱粒凹板4。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种可多参数测控的玉米脱粒试验装置，其特征在于，包括机架(3)、脱粒凹板(4)、脱粒滚筒驱动装置(7)、脱粒装置(10)、接料装置(8)和控制系统(13)；
所述脱粒凹板(4)一侧紧邻输送装置(12)，所述脱粒凹板(4)另一侧设有出料口(2)；所述脱粒凹板(4)通过凹板支架(5)与接料装置(8)连接，所述接料装置(8)放置在平移机构上；所述平移机构与机架(3)之间设有升降机构(9)；所述脱粒装置(10)固定在机架(3)上，且所述脱粒装置(10)位于脱粒凹板(4)上方；所述脱粒装置(10)回转中心与脱粒凹板(4)圆心呈偏心布置；所述机架(3)上安装脱粒滚筒驱动装置(7)，用于给脱粒装置(10)传动动力，所述控制系统(13)用于控制脱粒滚筒驱动装置(7)、平移机构和升降机构(9)；所述脱粒装置(10)与脱粒凹板(4)之间的间隙沿输送装置(12)到出料口(2)逐渐变小；设所述脱粒装置(10)与脱粒凹板(4)之间的入口间隙为ein，所述脱粒装置(10)与脱粒凹板(4)之间的出口间隙为eout，则间隙比ein：eout＝2:1～3:1；所述脱粒装置(10)包括脱粒滚筒(1001)、C型钢(1002)、耳板(1003)、密封板(1004)和脱粒元件(1005)；所述脱粒滚筒(1001)上均布C型钢(1002)，所述脱粒元件(1005)安装在C型钢(1002)上；每个所述C型钢(1002)两侧均安装耳板(1003)，相邻所述耳板(1003)之间安装密封板(1004)。
2.根据权利要求1所述的可多参数测控的玉米脱粒试验装置，其特征在于，所述接料装置(8)包括接料盒(8001)、接料托盘(8002)、数字称重传感器(8003)和夹紧板(8005)；所述接料盒(8001)安装在接料托盘(8002)上，所述接料托盘(8002)与凹板支架(5)固定连接；所述接料盒(8001)上固定安装若干方盒，每个所述方盒内安装数字称重传感器(8003)，所述数字称重传感器(8003)与控制系统(13)连接；所述接料托盘(8002)放置在平移机构上；所述夹紧板(8005)位于接料盒(8001)和接料托盘(8002)之间，通过夹紧螺栓(8006)锁紧接料盒(8001)。
3.根据权利要求2所述的可多参数测控的玉米脱粒试验装置，其特征在于，所述平移机构包括托板(8004)和丝杆电机(6)，所述托板(8004)固定在升降机构(9)上，所述托板(8004)上安装所述接料托盘(8002)，所述丝杆电机安装在托板(8004)上，所述丝杆电机(6)的丝杆与所述接料托盘(8002)连接。
4.根据权利要求1所述的可多参数测控的玉米脱粒试验装置，其特征在于，所述脱粒滚筒驱动装置(7)包括电机(7001)、电机安装板(7002)和动态扭矩传感器(7006)；所述电机(7001)安装在电机安装板(7002)上，所述电机安装板(7002)一侧旋转副与机架(3)连接，所述电机安装板(7002)另一侧可调节安装在机架(3)上；所述电机(7001)与脱粒装置(10)带传动连接，所述动态扭矩传感器(7006)安装在脱粒装置(10)上，所述动态扭矩传感器(7006)与控制系统(13)连接。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的可多参数测控的玉米脱粒试验装置，其特征在于，还包括罩壳(11)，所述罩壳(11)安装在机架(3)上，所述脱粒装置(10)和出料口(2)位于罩壳(11)内部。
6.根据权利要求5所述的可多参数测控的玉米脱粒试验装置，其特征在于，还包括逐稿轮(1)，所述逐稿轮(1)安装在罩壳(11)内部，且所述逐稿轮(1)位于出料口(2)上方；所述罩壳(11)外安装动力部分，所述动力部分与逐稿轮(1)连接。
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