CN110455339A - 一种小型便移动式土槽试验平台 - Google Patents

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    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass

Abstract

本发明公开了一种小型便移动式土槽试验平台，属于农业机械领域。其主要特征在于：由滑轮、支架、功率测量仪、减速步进电机、滑轨、移动板、搅拌桨、固定板、湿度传感器、控制器和应变片等组成。搅拌桨的作用能够保证土槽中不同区间和多次试验时土壤参数的一致性。移动板固定位置的改变能够调整土槽中土壤高度，进而改变土槽的最大耕作深度和农业机具的入土深度。均匀布置在固定板上的应变片能够研究农业机具工作时不同深度土壤应变特性的不同。本试验平台体积小、结构简单，采用便于拆卸的型材，具有结构简单、移动方便、体积小和成本低的特点，能够克服现阶段多数高校或科研院所无土槽可用的不足。

Description

一种小型便移动式土槽试验平台
技术领域
本发明涉及一种土槽试验平台，具体涉及一种小型便移动式土槽试验平台，属于农业机械领域。
背景技术
当前我国农业机械化正处于历史发展的黄金时期，国内农机需求旺盛，同时农机产业升级更新的步伐也在进一步加快，新型农机研发速度不断提高。然而农机具的田问试验会受到农时、季节性等诸多条件的制约，同时田间试验的对比性较差，所得数据的精度和准确性不够。
亚洲地形复杂多样，山地、高原和丘陵占据重要组成部分，约为总面积的3/4。在我国，69.3％的耕地分布在丘陵、山地和高原地区，不利于大型机械化的作业。现阶段的土槽试验平台主要分布在科研实力较强的科研院校，而且以中大型土槽试验平台(长度50米以上、宽度3米以上)为主，大多数高校由于科研占地少和资金短缺的问题，难以修建中大型土槽试验平台，严重制约了农业机械的发展。
对于现阶段部分高校修建的中大型土槽试验平台来说，难以保证土槽中不同区间和多次重复试验时土壤参数的一致性，移动不方便，更没有考虑分层耕作时土壤应力特性差异性，而且结构和操作复杂，功耗高。
为解决上述问题，本发明提供一种新的技术方案。
发明内容
本发明一种小型便移动式土槽试验平台，它的特点是占地面积小，土壤参数易保证与控制，具有结构简单、移动方便、体积小和成本低的特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种小型便移动式土槽试验平台，其特征在于：
所述小型便移动式土槽试验平台，由滑轮、支架、功率测量仪、连接线、动力分配箱、减速步进电机、调频器、固定轴、滑轨、移动板、搅拌桨、固定板、湿度传感器、控制器、应变片和转动轴组成。
所述支架、移动板、固定板和滑轨均为型钢，便于拆卸。
所述动力分配箱与减速步进电机连接。
所述搅拌桨通过转动轴固定在固定板上。
所述湿度传感器和应变片在固定板上等间距均匀布置。
所述减速步进电机通过连接线分别与功率测量仪和调频器连接。
所述移动板嵌在滑轨上。
所述滑轮固定在支架下端。
所述固定板与滑轨用角钢连接。
所述滑轨、移动板、搅拌桨、固定板和转动轴组成土槽试验平台的土槽装置。
所述滑轮、支架、功率测量仪、连接线、动力分配箱、减速步进电机、湿度传感器、控制器和应变片组成土槽试验平台的测试装置。
进一步地，所述小型便移动式土槽试验平台体积小且便于移动。其中，滑轨的长度为1.2米，固定板和移动板的高度均为0.6米，固定板和移动板的长度均为2米。
进一步地，所述小型便移动式土槽试验平台能够适应不同工作类型农业机具土槽试验。农业机具有固定不动型和旋转型两种工作方式，这可以通过动力分配箱调节。
进一步地，所述小型便移动式土槽试验平台的土槽的最大耕作深度和农业机具的入土深度可以调节。在土槽装置中土壤总容量不变的情况下，通过改变移动版的固定位置来调整土槽中土壤高度，进而改变土槽的最大耕作深度和农业机具的入土深度。
进一步地，所述小型便移动式土槽试验平台能够保证不同区间和多次重复试验时土壤参数的一致性。均匀布置在固定板上的湿度传感器能够实时测量土壤的含水率，并能启动控制器控制搅拌桨工作。
进一步地，所述小型便移动式土槽试验平台能够研究农业机具工作时不同深度土壤应变特性的不同。均匀布置在固定板上的应变片能够实时采集农业机具工作时不同深度土壤的应变信息。
本发明一种小型便移动式土槽试验平台的有益效果是：本发明打破了传统中大型土槽水泥结构、体积庞大、不易移动的缺点；能够通过搅拌桨和湿度传感器保证土槽中不同区间和多次重复试验时土壤参数一致性；能够通过移动板位置的改变来改变土槽中土壤深度；能够通过不同深度位置的应变片研究不同深度土壤特性，能够较好的满足丘陵山地小型农业机具的土槽试验需求。
附图说明：
图1是本发明一种小型便移动式土槽试验平台的结构示意图。
图2是本发明一种小型便移动式土槽试验平台的滑轨的结构示意图。其中，图2(a)是其俯视图；图2(b)是其侧视图。
图3是本发明一种小型便移动式土槽试验平台的移动板的结构示意图。
图中：1、滑轮，2、支架，3、功率测量仪，4、连接线，5、动力分配箱，6、减速步进电机，7、调频器，8、固定轴，9、滑轨，10、移动板，11、搅拌桨，12、固定板，13、湿度传感器，14、控制器，15、应变片，16、转动轴。
具体实施方式：
结合图1-3对本发明一种小型便移动式土槽试验平台的结构特征进行进一步说明。本发明一种小型便移动式土槽试验平台由滑轮1、支架2、功率测量仪3、连接线4、动力分配箱5、减速步进电机6、调频器7、固定轴8、滑轨9、移动板10、搅拌桨11、固定板12、湿度传感器13、控制器14、应变片15和转动轴16组成。其中，支架2、移动板10、固定板12和滑轨9均为型钢，便于拆卸；动力分配箱5与减速步进电机6连接；搅拌桨11通过转动轴16固定在固定板12上；湿度传感器13和应变片15在固定板12上等间距均匀布置；减速步进电机6通过连接线4分别与功率测量仪3和调频器7连接；移动板10嵌在滑轨9上，滑轮1固定在支架2下端；固定板12与滑轨9用角钢连接；滑轨9、移动板10、搅拌桨11、固定板12和转动轴16组成土槽试验平台的土槽装置；滑轮1、支架2、功率测量仪3、连接线4、减速步进电机6、湿度传感器13、控制器14和应变片15组成土槽试验平台的测试装置。
结合图1对本发明一种小型便移动式土槽试验平台的工作原理进行说明。农业机具安装在固定轴8上，在减速步进电机6和滑轮1的带动下作用于土壤，农业机具作用于土壤时的功耗由功率测量仪3实时测量，农业机具作用于土壤时的土壤应力由均匀分布在固定板12上的应变片15实时测量。农业机具工作过程中的前进速度和转动速度由调频器7通过改变减速步进电机6的输入频率决定。农业机具有固定不动型(如深松机具)和旋转型(如旋耕机具)两种工作方式，当动力分配箱5关闭与转动轴16之间的动力传递时，农业机具不转动；当动力分配箱5接通与转动轴16之间的动力传递时，农业机具转动。为了保证土槽中不同区间和重复多次试验时土壤参数的一致性，均匀布置在固定板12上的湿度传感器13实时测量土壤中含水率，并将其与标准值比对，进而触发控制器14启动搅拌桨11工作至土壤参数一致。在土壤体积一定的情况下，通过改变移动板10的位置可以改变土槽的最大耕作深度和农业机具的入土深度。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种小型便移动式土槽试验平台，其特征在于：
所述小型便移动式土槽试验平台，由滑轮(1)、支架(2)、功率测量仪(3)、连接线(4)、动力分配箱(5)、减速步进电机(6)、调频器(7)、固定轴(8)、滑轨(9)、移动板(10)、搅拌桨(11)、固定板(12)、湿度传感器(13)、控制器(14)、应变片(15)和转动轴(16)组成。
所述支架(2)、移动板(10)、固定板(12)和滑轨(9)均为型钢，便于拆卸；
所述动力分配箱(5)与减速步进电机(6)连接；
所述搅拌桨(11)通过转动轴(16)固定在固定板(12)上；
所述湿度传感器(13)和应变片(15)在固定板(12)上等间距均匀布置；
所述减速步进电机(6)通过连接线(4)分别与功率测量仪(3)和调频器(7)连接；
所述移动板(10)嵌在滑轨上；
所述滑轮(1)固定在支架(2)下端；
所述固定板(12)与滑轨(9)用角钢连接；
所述滑轨(9)、移动板(10)、搅拌桨(11)、固定板(12)和转动轴(16)组成土槽试验平台的土槽装置；
所述滑轮(1)、支架(2)、功率测量仪(3)、连接线(4)、动力分配箱(5)、减速步进电机(6)、湿度传感器(13)、控制器(14)和应变片(15)组成土槽试验平台的测试装置。
2.根据权利要求1所述的小型便移动式土槽试验平台，其特征在于：体积小且便于移动。其中，滑轨(9)的长度为1.2米，固定板(12)和移动板(10)的高度均为0.6米，固定板(12)和移动板(10)的长度均为2米。
3.根据权利要求1所述的小型便移动式土槽试验平台，其特征在于：能够适应不同工作类型农业机具土槽试验。动力分配箱(5)可以调节减速步进电机(6)动力传递路线，决定与固定轴(8)连接的农业机具是否旋转。
4.根据权利要求1所述的小型便移动式土槽试验平台，其特征在于：土槽的最大耕作深度和农业机具的入土深度可以调节。在土槽装置中土壤总容量不变的情况下，通过改变移动板(10)的固定位置来调整土槽中土壤高度，进而改变土槽的最大耕作深度和农业机具的入土深度。
5.根据权利要求1所述的小型便移动式土槽试验平台，其特征在于：能够保证土槽中不同区间和多次重复试验时土壤参数一致性。均匀布置在固定板(12)上的湿度传感器(13)能够实时测量土壤的含水率，并能通过控制器(14)控制搅拌桨(11)工作。
6.根据权利要求1所述的小型便移动式土槽试验平台，其特征在于：能够研究农业机具工作时不同深度土壤应变特性的不同。均匀布置在固定板(12)上的应变片(15)能够实时采集农业机具工作时不同深度土壤的应变信息。
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