CN111678633A - 一种测量茎秆剪切力的剪切装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测量茎秆剪切力的剪切装置及其使用方法，其中剪切装置包括扭矩扳手、相互铰接的主刀头和副刀头，以及与所述副刀头固接的第一手柄，所述扭矩扳手与主刀头在主刀头旋转方向上相对固定设置。本发明通过将数字扭矩扳手装配在修枝剪上，在完成枝条修剪的同时，获得修剪枝条过程的峰值扭矩，进而获得峰值应力，即峰值剪切力。通过本剪切装置，无需通过传统的万能试验机，便可以快速、简单、方便、经济地测量枝条剪切力，尤其适合于现场测量。

Description

一种测量茎秆剪切力的剪切装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及农业工程技术领域，尤其涉及到剪切力测量，具体是指一种测量茎秆剪切力的剪切装置及其使用方法。

背景技术

修枝剪剪切力的测量需要用到昂贵的仪器，例如万能试验机，或者是带有专用仪器的扭矩传感器，这些装置在测量的过程中还需要专门的固定装置，例如沃布式剪切槽，或专门设计的刀具固定装置，以确定剪切材料的切割特性。使用万能试验机测量机械强度是公认的标准方法，但是这种测量方法具有使用成本高、不易上手、测量速度慢、不能现场测量等诸多缺点。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种测量茎秆剪切力的剪切装置及其使用方法，创造性地将扭矩扳手应用在修枝剪中，形成独特的修枝剪剪切力测量方式。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种测量茎秆剪切力的剪切装置，包括扭矩扳手、相互铰接的主刀头和副刀头，以及与所述副刀头固接的第一手柄，所述扭矩扳手与主刀头在主刀头旋转方向上相对固定设置。

本方案通过将扭矩扳手与主刀头在主刀头旋转方向上相对固定设置，使得操作者在握动扭矩扳手进行剪切时，主刀头发生转动而完成剪切动作，在剪切过程中，利用扭矩扳手测量剪切力，操作十分方便。

作为优化，还包括与主刀头相对固定设置的插座，所述插座上开设有与扭矩扳手的旋转头适配的插孔。本优化方案通过设置插座，方便扭矩扳手的安装和拆卸。

进一步地，还包括与主刀头固接的第二手柄，所述插座与主刀头或第二手柄固接。本优化方案通过设置第二手柄，在不需要测量剪切力时，可将扭矩扳手拆下，利用第一手柄和第二手柄进行剪切作业，提高了本修枝剪机构的通用性。

作为优化，所述第一手柄远离副刀头的一端设置有挂钩。本优化方案通过设置挂钩，方便对本修枝剪机构进行挂放。

作为优化，主刀头和副刀头合起时，副刀头背部轮廓大于主刀头刃部和主刀头刀尖。本优化方案的主刀头和副刀头合起是指非使用状态下的主刀头和副刀头闭合，通过本方案的设置，使副刀头的背部边缘均超出主刀头刃部和主刀头刀尖，防止主刀头划伤，提高了安全性。

作为优化，第一手柄上固接有延伸至远离主刀头刃部一侧的弹片。本优化方案通过设置弹片，当待剪枝杆较细时，通过弹片限制主刀头的转动角度，避免转角过大而影响剪枝效率，当待剪枝杆较粗时，主刀头转角较大，推动弹片产生弯曲变形，在主刀头和副刀头夹住待剪枝杆时，弹片的弹力使主刀头和副刀头对待剪枝杆形成夹紧，便于操作者调整手部姿势，以更好地施力。

本方案还提供一种测量茎秆剪切力的剪切装置的使用方法，包括如下步骤：在修枝剪主体上装配好数字扭矩扳手，握住数字扭矩扳手和第一手柄进行修剪枝条，数字扭矩扳手的显示器示数保持在修剪过程中的峰值扭矩，直到清除，每次测量的峰值扭矩存储在设备存储器中；完成修剪后合起主刀头和副刀头，使主刀头和副刀头贴合，减小体积，便于放置，同时提高了安全性。

本发明的有益效果为：通过将数字扭矩扳手装配在修枝剪上，在完成枝条修剪的同时，获得修剪枝条过程的峰值扭矩，进而获得峰值应力，即峰值剪切力，通过本剪切装置，无需通过传统的万能试验机，便可以快速、简单、方便、经济地测量枝条剪切力，尤其适合于现场测量。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明工作状态装配图；

图3为本发明闭合状态装配图；

图4为本发明实施例二普通修枝工作示意图；

图5为本发明实施例二测力修枝工作示意图。

图中所示：

1、第一手柄，2、副刀头，3、主刀头，4、罗盘，5、插座，6、扭矩扳手，

7、卡扣，8、第二手柄。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

实施例一

如图1所示一种测量茎秆剪切力的剪切装置，包括扭矩扳手、相互铰接的主刀头3和副刀头2，以及与所述副刀头固接的第一手柄1，所述扭矩扳手与主刀头3在主刀头旋转方向上相对固定设置，主刀头3和副刀头2通过罗盘4铰接，使主刀头和副刀头可绕罗盘轴线相对转动。

现有技术中，扭矩扳手是一种精密工具，用于在螺母和螺栓的拧紧度非常关键时，将螺母与螺栓拧紧至设定扭矩，或是测量扭矩的设定值，扭矩扳手有不同的类型，包括横梁式、偏转横梁式、夹子/卡瓦式、无轮毂式、数字式、可编程式以及机电一体化式。本发明的扭矩扳手为数字扭矩扳手6，数字扭矩扳手6的侧面设有一个方形旋转头，用于施加和测量剪切力。数字扭矩扳手带有显示器和存储器，可编程显示切割样品时的峰值扭矩，显示器保持在峰值扭矩读数，直到清除，每次测量的扭矩值也存储在设备存储器中，还可以通过端口采集数据，组装后，数字扭矩扳手成为剪切装置的一部分。

本实施例的主刀头上焊接有位于主刀头与副刀头铰接点一侧的插座5，插座位于主刀头远离副刀头的侧面，所述插座5上开设有与扭矩扳手的旋转头适配的插孔，插孔截面为四边形，插孔轴线与主刀头垂直，通过设置插座和插孔实现数字扭矩扳手和主刀头的自由装配与拆卸。

第一手柄上靠近副刀头的一端固接有延伸至远离主刀头刃部一侧的弹片7，弹片下端与第一手柄焊接，通过设置弹片可以限制主刀头的开闭角度，方便刀头的分离与合起操作，在待剪枝杆较粗时，利用弹片的回弹力使主刀头和副刀头对枝杆形成预夹紧，提高了操作的方便性。刀头合起时，副刀头背部轮廓大于主刀头刃部和主刀头刀尖，提高其安全性。

第一手柄根据人因工程学采取流线型设计，便于抓握操作，减小使用者的疲劳感。第一手柄远离副刀头的一端设置有挂钩。

本实施例测量茎秆剪切力的剪切装置的使用方法，包括如下步骤：在修枝剪主体上装配好数字扭矩扳手，握住数字扭矩扳手和第一手柄进行修剪枝条，数字扭矩扳手的显示器示数保持在修剪过程中的峰值扭矩，直到清除，每次测量的峰值扭矩存储在设备存储器中，还可以通过端口采集数据；完成修剪后合起主刀头和副刀头。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，主刀头3和副刀头2通过螺栓铰接，将螺栓作为铰轴，螺栓上设置螺母和垫片，以便于调整主刀头和副刀头相对转动的灵活度。

本实施例还包括与主刀头固接的第二手柄8，具体的，在主刀头远离刀尖的一端固接横板，第二手柄的上端固接于横板远离主刀头的侧面，数字扭矩扳手位于第二手柄与罗盘之间部位的一侧，通过设置横板，避免第二手柄与数字扭矩扳手干涉，同时增大了力臂，使剪枝作业更加省力。本实施例拥有两个手柄，在数字扭矩扳手拆下、装上的情况下，分别实现普通修枝、测力修枝两个功能。在测力修枝时，握住与主刀头装配的数字扭矩扳手以及与副刀头固结的第一手柄，使与主刀头固结的第二手柄保持在适当位置，切削力仅通过数字扭矩扳手施加，此操作以常规方式完成切割，两个手柄不会加载，数字扭矩扳手进行读数。

本发明的剪切装置采用独特的测量剪切力方式，可有效提高剪切力测量效率，而且结构简单、易于上手、方便操作，与传统的万能试验机方法相比，本发明的测量方法具有快速、便携、经济等优点，尤其适合现场测量。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (7)

1.一种测量茎秆剪切力的剪切装置，其特征在于：包括扭矩扳手（6）、相互铰接的主刀头（3）和副刀头（2），以及与所述副刀头固接的第一手柄（1），所述扭矩扳手与主刀头（3）在主刀头旋转方向上相对固定设置。

2.根据权利要求1所述的一种测量茎秆剪切力的剪切装置，其特征在于：还包括与主刀头相对固定设置的插座（5），所述插座（5）上开设有与扭矩扳手（6）的旋转头适配的插孔。

3.根据权利要求2所述的一种测量茎秆剪切力的剪切装置，其特征在于：还包括与主刀头固接的第二手柄（8），所述插座与主刀头或第二手柄固接。

4.根据权利要求1所述的一种测量茎秆剪切力的剪切装置，其特征在于：所述第一手柄远离副刀头的一端设置有挂钩。

5.根据权利要求1所述的一种测量茎秆剪切力的剪切装置，其特征在于：主刀头和副刀头合起时，副刀头背部轮廓大于主刀头刃部和主刀头刀尖。

6.根据权利要求5所述的一种测量茎秆剪切力的剪切装置，其特征在于：第一手柄上固接有延伸至远离主刀头刃部一侧的弹片。

7.一种权利要求1~6任一项测量茎秆剪切力的剪切装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：在修枝剪主体上装配好数字扭矩扳手，握住数字扭矩扳手和第一手柄进行修剪枝条，数字扭矩扳手的显示器示数保持在修剪过程中的峰值扭矩，直到清除，每次测量的峰值扭矩存储在设备存储器中；完成修剪后合起主刀头和副刀头。

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