CN110501103B

CN110501103B - 三点悬挂式触土部件前行阻力测试装置

Info

Publication number: CN110501103B
Application number: CN201910844680.8A
Authority: CN
Inventors: 陶桂香; 张泽璞; 衣淑娟; 毛欣; 王福成; 李衣菲; 包宇恒
Original assignee: Heilongjiang Bayi Agricultural University
Current assignee: Heilongjiang Bayi Agricultural University
Priority date: 2019-09-07
Filing date: 2019-09-07
Publication date: 2021-04-02
Anticipated expiration: 2039-09-07
Also published as: CN110501103A

Abstract

本发明的三点悬挂式触土部件前行阻力测试装置属于农机具测试技术领域，是在悬架一侧的中间固定有动力连接板、两侧分别设有固定连接板，悬架的另一侧固定了相互平行的悬架臂，在两悬架臂间有竖立方形轨道框架，在轨道框架内的四边固定轨道，在四条轨道中间设有方形滑杆，在方形滑杆两端固定了滑轮，各滑轮分别与其相对的轨道滑动配合；悬架另一侧的中间位置依次固定了带孔圆盘、连接板Ⅰ、传感器、连接板、滑杆的前端；滑杆的末端依次与连接柄、调节柄相固定，触土部件固定在调节柄的另一端。本装置，通过采用三点悬挂方式挂接本装置进行阻力测试，使得其相对摆动量小，钢质悬架平稳、耐用，悬架臂、轨道框架、轨道、脚轮以及滑杆共同构成了传感器保护系统，防止在触土部件受力时将传感器损坏。

Description

三点悬挂式触土部件前行阻力测试装置

技术领域

本发明属于农机具测试技术领域，特别涉及一种三点悬挂式触土部件前行阻力测试装置。

背景技术

农业生产中，触土部件的优良与否与农机具品质有密切关系。而触土部件的优良离不开测试工具，尤其对触土部件的阻力测试是一项重要内容。在土壤耕作过程中，耕作部件对土壤施加作用力，使土壤产生切削、破碎、翻转或土壤位移等效应。土壤对耕作部件表现出的土壤阻力即是土壤耕作阻力。在工作过程中，耕作阻力是波动、随机的，工作部件的结构形状、土壤条件、工作参数是影响土壤耕作阻力的主要因素。研究表明，工作部件结构形状对土壤耕作阻力影响极大，测试触土部件在土壤中所受的阻力对部件设计提供有效的帮助。

虽然现有技术中已公布有一定数量的农机具耕作阻力测试的相关专利，但还存在阻力测试装置设计结构不够合理、稳定性和耐用性差、传感器易受外力损坏，测试精度不高等缺陷。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）；中国农业大学的线性耕作功耗测定装置（ZL201520549071.7）；在进行阻力测试量时，由于结构设计不合理，传感器在测试时容易损坏，且设置位置不当，易在工作过程中被淤泥干扰，数据准确性较差。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的缺陷，提供了一种三点悬挂式触土部件前行阻力测试装置。

本发明的三点悬挂式触土部件前行阻力测试装置，包括悬架、悬架臂和触土部件。在悬架一侧的中间固定有动力连接板、两侧分别设有固定连接板Ⅰ和固定连接板Ⅱ，悬架的另一侧、动力连接板的两侧分别通过 “U”型卡固定了相互平行的悬架臂，在两悬架臂的末端及中前部位置分别有与其固定的、相互平行的竖立方形轨道框架，有四条轨道分别与两个竖立方形轨道框架内的四边中间位置固定，在四条轨道中间设有方形滑杆，在方形滑杆两端的四个平面上分别固定了滑轮，各滑轮分别与其相对的轨道滑动配合；悬架另一侧的中间位置固定了带孔圆盘，带孔圆盘通过螺栓与连接板Ⅰ的一侧相固定，连接板Ⅰ的另一侧与传感器相固定，传感器的另一侧通过螺栓与连接板Ⅱ相固定，连接板Ⅱ通过螺栓与滑杆的前端相固定；滑杆的末端与连接柄相固定，连接柄与调节柄相固定，触土部件固定在调节柄的另一端。

作为本发明的进一步改进，所述悬架、悬架臂、轨道框架均为钢质方管焊接而成。

作为本发明的进一步改进，连接柄与调节柄的连接处设有角度调节螺栓。

作为本发明的进一步改进，所述的滑杆位于四条轨道中心轴线上，与轨道平行。

作为本发明的进一步改进，所述轨道为圆杆、其截面为圆形。

作为本发明的进一步改进，所述的调节柄末端为向悬架的方向弯折110～130度角的倾斜平面，其上设置两个以上的螺孔用以螺栓固定触土部件。

本发明的一种三点悬挂式触土部件前行阻力测试装置，结构合理、田间试验实施方便，测试简单有效，通过采用三点悬挂方式挂接本装置进行阻力测试，使得其相对摆动量小，随拖拉机械直线行驶稳定性好，钢质悬架平稳、耐用，悬架臂、轨道框架、轨道、脚轮以及滑杆共同构成了传感器保护系统，防止在触土部件受力时将传感器损坏，保证传感器不坏的情况下实现对阻力的测试。同时本发明通过深度调节螺栓和角度调节螺栓的设置，实现了对所测试的触土部件在不同的深度和角度进行阻力测试目的，为设计性能优良的触土部件和农机具提供保障。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构的俯视图；

图3为本发明结构的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种三点悬挂式触土部件前行阻力测试装置，作进一步说明。

本发明的三点悬挂式触土部件前行阻力测试装置，包括悬架1、悬架臂2和触土部件3，所述悬架1、悬架臂2均为钢质方管焊接而成。

在悬架1一侧的中间固定有动力连接板4、两侧分别设有固定连接板Ⅰ5和固定连接板Ⅱ6，通过悬架1上的动力连接板4、固定连接板Ⅰ5和固定连接板Ⅱ6三个挂接点与拖拉机液压悬挂机构的上拉杆末端（动力连接板4）、两个下拉杆末端（固定连接板Ⅰ5和固定连接板Ⅱ6）铰连接。通过采用三点悬挂方式挂接该触土部件前行阻力测试装置使得其相对摆动量小，随拖拉机直线行驶稳定性好。

在悬架1的另一侧、动力连接板4的两侧分别通过 “U”型卡7固定了相互平行的悬架臂2，两悬架臂2相互平行、其前端与悬架1固接并向下倾斜延伸，弯折后为水平，在悬架臂2的水平段的两端分别有与其固定的、相互平行的竖立方形轨道框架8，在两个竖立方形轨道框架8内的四个边中间分别固定了轨道9的两端，在四条轨道9中间设有方形滑杆10、且与轨道9平行，所述轨道9为圆杆、其截面为圆形。在方形滑杆10两端的四个平面上分别固定了滑轮11，各滑轮11分别与其相对的轨道9滑动配合；悬架1另一侧的中间位置固定了带孔圆盘12，带孔圆盘12通过螺栓与连接板Ⅰ13的一侧相固定，连接板Ⅰ13的另一侧与传感器14相固定，传感器14的另一侧通过螺栓与连接板Ⅱ相固定，连接板Ⅱ通过螺栓与滑杆10的前端相固定；所述的传感器14为S型拉压力传感器，量程为0～3T。当触土部件进入土壤后受到阻力，传感器14发生相应变形，致使滑杆10在轨道9上产生相对滑动，由于产生了滑动摩擦，从而使滑杆10的移动阻力更小，使得所采集的数据误差减小；同时，该设计可防止在测试时，滑杆10与轨道9卡死，避免测试数据的错误；另外，轨道9、竖立方形轨道框架8、方形滑杆10可以有效保护传感器。

在滑杆10的末端通过深度调节螺栓17与竖立的连接柄15相固定，连接柄15通过固定螺栓18与调节柄16相固定，深度调节螺栓通过旋松，实现连接柄的上下移动，在固定深度调节螺栓后（也就是测试开始后）是通过拖拉机液压系统进行深度调节。所述的连接柄15下端为倒U型结构，调节柄16的顶端置于U型结构内，并通过固定螺栓18相固定；同时U型结构的一侧设有调节螺栓19，其端头抵至调节柄16的上端，使得触土部件3入土角度的调节通过连接柄15上的角度调节螺栓19进行调节。

所述的调节柄16末端为向悬架1的方向弯折110～130度角的倾斜平面，其上设置两个以上的螺孔用以螺栓固定触土部件3。需要调整角度时，旋开固定螺栓18使连接柄15和调节柄16相对松动，再旋动调节螺栓19使调节柄16可绕固定螺栓18转动，当转至所需角度后，再旋紧固定螺栓18使连接柄15和调节柄16相对固定。

触土部件的入土深度可通过拖拉机的三点悬挂机构（其主要依靠液压油缸的伸长和缩短来实现升降，驾驶员可通过按键、旋钮或开关操纵电液比例阀，控制油缸伸缩。）及滑杆一端的深度调节螺栓来进行调节。

其测试过程为：触土部件在进入土壤后受到土壤给其与测试装置前行方向相反的阻力，致使传感器感受到拉力信号，并按照一定的规律将拉力信号转换成可用的输出的电信号信息。传感器通过数据线与力值显示控制仪（力值显示控制仪型号：XSB5-AHK1R4S2V0力值显示控制仪；生产厂家：蚌埠大洋传感系统工程有公司）相连，将其采集到的电信号信息通过相应的转化进行力值的实时显示，通过USB转RS485转换器实现力值显示控制仪与计算机相连，通过数据采集软件（数据采集软件型号：M400数据采集管理软件；生产厂家：蚌埠大洋传感系统工程有公司）对所采集的力值进行实时读取、显示与存储。该装置可应用于实验室的土槽试验及田间试验。

Claims

1.三点悬挂式触土部件前行阻力测试装置，包括悬架（1）、悬架臂（2）和触土部件（3），其特征是在悬架（1）一侧的中间固定有动力连接板（4）、两侧分别设有固定连接板Ⅰ（5）和固定连接板Ⅱ（6），悬架（1）的另一侧、动力连接板（4）的两侧分别通过 “U”型卡（7）固定了相互平行的悬架臂（2），在两悬架臂（2）的末端及中前部位置分别有与其垂直固定、且相互平行的竖立方形轨道框架（8），有四条轨道（9）与悬架臂（2）平行设置、且四条轨道（9）分别与两个竖立方形轨道框架（8）四条边的内侧中间位置固定，所述轨道（9）为圆杆、其截面为圆形，在四条轨道（9）中间设有方形滑杆（10），在方形滑杆（10）的四个侧面上分别固定了滑轮（11），各滑轮（11）分别与其相对的轨道（9）滑动配合；悬架（1）另一侧的中间位置固定了带孔圆盘（12），带孔圆盘（12）通过螺栓与连接板Ⅰ（13）的一侧相固定，连接板Ⅰ（13）的另一侧与传感器（14）相固定，传感器（14）的另一侧通过螺栓与连接板Ⅱ相固定，连接板Ⅱ通过螺栓与滑杆（10）的前端相固定；滑杆（10）的末端与连接柄（15）相固定，连接柄（15）与调节柄（16）相固定，触土部件（3）固定在调节柄（16）的另一端。

2.如权利要求1所述的三点悬挂式触土部件前行阻力测试装置，其特征在于所述悬架（1）、悬架臂（2）、两个竖立方形轨道框架（8）均为钢质方管焊接而成。

3.如权利要求1所述的三点悬挂式触土部件前行阻力测试装置，其特征在于连接柄（15）与调节柄（16）的连接处设有角度调节螺栓（19）。

4.如权利要求1所述的三点悬挂式触土部件前行阻力测试装置，其特征在于所述的滑杆（10）位于四条轨道（9）中心轴线上，与轨道（9）平行。

5.如权利要求1所述的三点悬挂式触土部件前行阻力测试装置，其特征在于所述的调节柄（16）末端为向悬架（1）的方向弯折110～130度角的倾斜平面，调节柄（16）上设置两个以上的螺孔用以螺栓固定触土部件（3）。