CN109374744A - 一种可检测动态磨损的深松铲装置 - Google Patents

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蒋啸虎
孙霁宇
马云海
李金光
吴宝广
高子博
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Abstract

一种可检测动态磨损的深松铲装置属农业机械技术领域，本发明中铲尖经二螺栓固接于铲柄底部，3个超声波传感器分别固接于铲尖的3个盲孔，6个超声波传感器分别固接于铲柄中凹槽两侧的6个盲孔，电缆固接于铲柄的凹槽中，9个超声波传感器均经电缆与微计算机连接；微计算机置于拖拉机驾驶室；本发明能实时检测深松铲实际工作状态下深松铲柄和深松铲尖工作面的动态磨损情况，同时将动态磨损信息反馈至微计算机，可供操作人员实时查看，并直观地了解深松铲的动态磨损特性，为深松铲的动态磨损特性研究提供数据支持，对深松铲的耐磨设计具有重要意义。

Description

一种可检测动态磨损的深松铲装置
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种可检测动态磨损的深松铲装置。
背景技术
随着人们对环境保护和水土保持的重视，保护性耕作运用得越来越广泛，因而保护性耕作的重要环节——深松作业也受到众多研究人员的关注。深松铲作为深松作业的关键部件，由于深松作业时长时间、高强度、大耕深的作业要求，深松铲的铲柄与铲尖受到土层的强烈磨损，使深松铲柄和深松铲尖产生磨损失效。
深松铲工作时铲柄与铲尖一直处于土层中，操作人员无法及时对其磨损情况进行检测，而实验室尽管能利用磨料磨损试验机研究深松铲的磨损情况，但是室内的试验情况与田间实际作业情况相差较大，无法真实反映深松铲在作业中的真实磨损情况，因而设计一种能实时检测深松铲动态磨损装置对于深松铲的耐磨性优化设计和研究深松铲磨损特性具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可检测动态磨损的深松铲装置，该装置可通过超声波传感器实时地检测深松铲工作过程中的深松铲柄和深松铲尖的磨损情况，同时将动态磨损信息反馈至微计算机，可供操作人员实时查看；本发明能够实时地对处于工作状态的深松铲进行动态磨损检测，通过微计算机处理后可直观地了解深松铲的动态磨损特性，为深松铲的动态磨损特性研究和深松铲的耐磨设计提供数据支持。
本发明由铲尖A、超声波传感器组ⅠB、铲柄C、超声波传感器组ⅡD、微计算机1、电缆2、螺栓Ⅰ3和螺栓Ⅱ4组成，其中铲尖A经螺栓Ⅰ3和螺栓Ⅱ4固接于铲柄C的底部，超声波传感器组ⅠB的3个超声波传感器分别固接于铲尖A的盲孔Ⅶg、盲孔Ⅷh和盲孔Ⅸi，超声波传感器组ⅡD的6个超声波传感器分别固接于铲柄C中盲孔组6的盲孔Ⅰa、盲孔Ⅱb盲孔Ⅲc、盲孔Ⅳd、盲孔Ⅴe和盲孔Ⅵf；电缆2固接于铲柄C的凹槽7中；超声波传感器组ⅠB的3个超声波传感器和超声波传感器组ⅡD的6个超声波传感器均经电缆2与微计算机1连接；微计算机1置于拖拉机驾驶室。
所述的铲尖A后部设有通孔组Ⅱ8的两个通孔，铲尖A的前部下面设有盲孔Ⅷh，铲尖A的左部下面设有盲孔Ⅶg，铲尖A的右部下面设有盲孔Ⅸi。
所述的超声波传感器组ⅠB由3个超声波传感器组成；所述的超声波传感器组ⅡD由6个超声波传感器组成。
所述的铲柄C的底部设有通孔组Ⅰ5，通孔组Ⅰ5由2个通孔组成；铲柄C后部设有凹槽7；凹槽7的内侧设有盲孔组6，盲孔组6由盲孔Ⅰa、盲孔Ⅱb、盲孔Ⅲc、盲孔Ⅳd、盲孔Ⅴe和盲孔Ⅵf组成，其中盲孔Ⅰa、盲孔Ⅱb和盲孔Ⅲc与盲孔Ⅵf、盲孔Ⅴe和盲孔Ⅳd相对设置。
所述的超声波传感器组Ⅰ(B)和超声波传感器组Ⅱ(D)的总共9个超声波传感器，在工作状态下每20-30分钟发射一次超声脉冲，用于检测铲柄工作面的动态磨损情况。
本发明利用超声波传感器检测深松铲柄和深松铲尖的动态磨损，在工作过程中，超声波传感器每隔一段时间向深松铲柄和深松铲尖的工作面发射超声脉冲，微计算机通过接收回波时间计算出超声波传感器发射端面至深松铲柄和深松铲尖工作面的距离；当深松铲柄和深松铲尖工作面被磨损时，超声波传感器接收回波时间变短，因此能计算出深松铲尖和深松铲柄工作面的磨损值；该装置能够检测深松铲在实际工作状态下深松铲柄和深松铲尖工作面的动态磨损情况，能够对深松铲的磨损进行实时检测，因此对深松铲的动态磨损特性研究和耐磨优化设计具有重要意义。
附图说明
图1为可检测动态磨损的深松铲装置的结构示意图
图2为铲柄的剖视图
图3为铲柄G向视图
图4为铲柄F-F截面视图
图5为铲尖的仰视图
图6为铲尖I-I截面视图
其中：A.铲尖 B.超声波传感器组Ⅰ C.铲柄 D.超声波传感器组Ⅱ 1.微计算机2.电缆 3.螺栓Ⅰ 4.螺栓Ⅱ 5.通孔组Ⅰ 6.盲孔组 7.凹槽 8.通孔组Ⅱ a.盲孔Ⅰb.盲孔Ⅱ c.盲孔Ⅲ d.盲孔Ⅳ e.盲孔Ⅴ f.盲孔Ⅵ g.盲孔Ⅶ h.盲孔Ⅷ i.盲孔Ⅸ
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行描述。
如图1所示，本发明由铲尖A、超声波传感器组ⅠB、铲柄C、超声波传感器组ⅡD、微计算机1、电缆2、螺栓Ⅰ3和螺栓Ⅱ4组成，其特征在于：铲尖A经螺栓Ⅰ3和螺栓Ⅱ4固接于铲柄C的底部，超声波传感器组ⅠB的3个超声波传感器分别固接于铲尖A的盲孔Ⅶg、盲孔Ⅷh和盲孔Ⅸi，超声波传感器组ⅡD的6个超声波传感器分别固接于铲柄C中盲孔组6的盲孔Ⅰa、盲孔Ⅱb盲孔Ⅲc、盲孔Ⅳd、盲孔Ⅴe和盲孔Ⅵf；电缆2固接于铲柄C的凹槽7中；超声波传感器组ⅠB的3个超声波传感器和超声波传感器组ⅡD的6个超声波传感器均经电缆2与微计算机1连接；微计算机1置于拖拉机驾驶室。
所述的超声波传感器组ⅠB由3个超声波传感器组成；所述的超声波传感器组ⅡD由6个超声波传感器组成。
如图2至图4所示，所述的铲柄C的底部设有通孔组Ⅰ5，通孔组Ⅰ5由2个通孔组成；铲柄C后部设有凹槽7；凹槽7的内侧设有盲孔组6，盲孔组6由盲孔Ⅰa、盲孔Ⅱb、盲孔Ⅲc、盲孔Ⅳd、盲孔Ⅴe和盲孔Ⅵf组成，其中盲孔Ⅰa、盲孔Ⅱb和盲孔Ⅲc与盲孔Ⅵf、盲孔Ⅴe和盲孔Ⅳd相对设置。
如图5和图6所示，所述的铲尖A后部设有通孔组Ⅱ8的两个通孔，铲尖A的前部下面设有盲孔Ⅷh，铲尖A的左部下面设有盲孔Ⅶg，铲尖A的右部下面设有盲孔Ⅸi。

Claims (4)

1.一种可检测动态磨损的深松铲装置，由铲尖(A)、超声波传感器组Ⅰ(B)、铲柄(C)、超声波传感器组Ⅱ(D)、微计算机(1)、电缆(2)、螺栓Ⅰ(3)和螺栓Ⅱ(4)组成，其特征在于：铲尖(A)经螺栓Ⅰ(3)和螺栓Ⅱ(4)固接于铲柄(C)的底部，超声波传感器组Ⅰ(B)的3个超声波传感器分别固接于铲尖(A)的盲孔Ⅶ(g)、盲孔Ⅷ(h)和盲孔Ⅸ(i)，超声波传感器组Ⅱ(D)的6个超声波传感器分别固接于铲柄(C)中盲孔组(6)的盲孔Ⅰ(a)、盲孔Ⅱ(b)盲孔Ⅲ(c)、盲孔Ⅳ(d)、盲孔Ⅴ(e)和盲孔Ⅵ(f)；电缆(2)固接于铲柄(C)的凹槽(7)中；超声波传感器组Ⅰ(B)的3个超声波传感器和超声波传感器组Ⅱ(D)的6个超声波传感器均经电缆(2)与微计算机(1)连接；微计算机(1)置于拖拉机驾驶室。
2.按权利要求1所述的可检测动态磨损的深松铲装置，其特征在于：所述的铲尖(A)后部设有通孔组Ⅱ(8)的两个通孔，铲尖(A)的前部下面设有盲孔Ⅷ(h)，铲尖(A)的左部下面设有盲孔Ⅶ(g)，铲尖(A)的右部下面设有盲孔Ⅸ(i)。
3.按权利要求1所述的可检测动态磨损的深松铲装置，其特征在于：所述的超声波传感器组Ⅰ(B)由3个超声波传感器组成；所述的超声波传感器组Ⅱ(D)由6个超声波传感器组成。
4.按权利要求1所述的可检测动态磨损的深松铲装置，其特征在于：所述的铲柄(C)的底部设有通孔组Ⅰ(5)，通孔组Ⅰ(5)由2个通孔组成；铲柄(C)后部设有凹槽(7)；凹槽(7)的内侧设有盲孔组(6)，盲孔组(6)由盲孔Ⅰ(a)、盲孔Ⅱ(b)、盲孔Ⅲ(c)、盲孔Ⅳ(d)、盲孔Ⅴ(e)和盲孔Ⅵ(f)组成，其中盲孔Ⅰ(a)、盲孔Ⅱ(b)和盲孔Ⅲ(c)与盲孔Ⅵ(f)、盲孔Ⅴ(e)和盲孔Ⅳ(d)相对设置。
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