CN111766034A - 手扶式农机系统振动试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手扶式农机系统振动试验台，包括行走轨道和行走在其上的土槽槽车，轨道的两侧设置有侧支架，侧支架之间设置有与其固定的激振器悬架，激振器悬架上安装有激振器，激振器的激振头上固定有连接平台，激振器悬架上还固定有中间连接件，中间连接件的上端固定在连接平台上，下端延伸至激振器悬架下方且穿设有刀辊，侧支架之间设置有与其固定的动力传动架，动力传动架上安装有分别用于驱动刀辊和土槽槽车的驱动装置，中间连接件上安装有扶手架支座和其上的扶手杆，扶手杆的末端安装有用于检测其振动参数的拉压传感器。本发明基于控制变量原理，利用旋耕系统与土槽槽车联动系统和中间连接件组合形式，分离控制振动传递，使用方便可靠。

Description

手扶式农机系统振动试验台

技术领域

本发明涉及一种振动试验台，具体涉及一种手扶式农机系统振动试验台。

背景技术

微耕机在我国的山区应用十分广泛，但是由于我国的农业机械化水平不平衡和农业机械的科研开发力度不够，其中，丘陵山区的农机化水平普遍低于全国平均水平，适合丘陵山区使用的农机具技术含量不高，大多数农机产品的研发依靠经验数据，这大大降低了农机产品的性能和可靠性。

微耕机自身的机械振动和行驶的乡间道路和田间地头，路面高凹不平而形成的振动，都会引起农机操作者手部末梢血管和肌肉痉挛，从而患上振动病。从测试试验的角度出发，建立测试手扶式农机振动的试验平台，主要测试其作业过程中的各主要部件对于扶手架的振动影响参数，同时也测试各种减震装置对农机振动的影响，对于以微耕机为代表的山地农机产品研发、性能评价及改进具有重要的意义。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种使用可靠，能够有效测试手扶式农机的各个振动源的振动参数的手扶式农机系统振动试验台。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种手扶式农机系统振动试验台，包括左右相对且沿前后方向延伸设置的行走轨道，两根行走轨道的上方设置有土槽槽车，土槽槽车的底部且对应两根行走轨道的位置分别安装有与行走轨道滚动配合的行走轮，土槽槽车能够沿行走轨道延伸方向进行移动，两根行走轨道的外侧分别设置有侧支架，侧支架的底部以能够抵接在地面上以进行支撑，土槽槽车的上方且位于两个侧支架之间的位置设置有激振器悬架，激振器悬架上固定连接有激振器，激振器的上方设置有连接平台，激振器的上端具有激振头，激振头与连接平台的下表面固定连接，连接平台的下表面上且以激振头为中心绕其均匀间隔设置有多个压力弹簧，压力弹簧的两端分别固定连接在连接平台和激振器悬架上，激振器悬架的后侧端还固定连接有中间连接件，中间连接件的上端延伸且固定连接在连接平台的上表面上，中间连接件的下端延伸至激振器悬架的下方，激振器悬架的左右两端分别与其所在一侧的侧支架固定连接，中间连接件的后侧设置有与其固定连接的扶手架总成；

扶手架总成包括与中间连接件固定连接的扶手架支座，扶手架支座上固定连接有两根沿左右方向相对设置的扶手杆，两根扶手杆之间设置有分别与其固定的扶手连接杆，扶手杆远离扶手架支座的一端设置有传感器支撑块，传感器支撑块穿设有沿前后方向设置的扶手杆插孔，传感器支撑块的上下两端分别设置有竖向调节螺柱，两根竖向调节螺柱沿上下方向延伸且同中心线设置，竖向调节螺柱穿过于传感器支撑块且伸入于扶手杆插孔中，竖向调节螺杆与传感器支撑块螺纹配合，传感器支撑块的左右两端分别设置有横向调节螺柱，两根横向调节螺柱沿左右方向延伸且同中心线设置，横向调节螺柱穿过于传感器支撑块且伸入于扶手杆插孔中，横向调节螺杆与传感器支撑块螺纹配合，竖向调节螺杆和横向调节螺杆分别位于扶手杆插孔内的一端均固定连接有传感器支撑件，传感器支撑件且朝向扶手杆插孔中心的一端固定连接有拉压传感器，扶手杆伸入于其对应的扶手杆插孔中，位于扶手杆插孔内的所有拉压传感器均抵接在扶手杆上，两个侧支架之间还设置有传感器固定支杆，传感器固定支杆的两端分别固定在两个侧支架上，传感器支撑块固定连接在传感器固定支杆上；

中间固定件的下端沿左右方向穿设有一根刀辊，刀辊与中间固定件转动连接，刀辊且位于中间固定件左右两侧的辊身上安装有刀片，土槽槽车的上方且位于激振器悬架的后方还设置有动力传动架，动力传动架分别与两个侧支架固定连接，动力传动架上安装有刀辊驱动电机，刀辊驱动电机通过刀辊传动装置与刀辊传动配合以能够驱动刀辊进行旋转，动力传动架上还安装有行走驱动电机，土槽槽车沿其左右方向的任意一侧侧面上固定连接有沿前后方向延伸设置的行走齿条，行走齿条由土槽槽车的前端延伸至土槽槽车的后端，行走驱动电机通过行走传动装置与行走齿条传动配合以能够驱动土槽槽车沿行走轨道延伸方向进行移动。

在本发明中，主要的农机振动源为旋耕的工作引起的振动、发动机工作引起的振动，在空载状态下，农机的振动主要为发动机引起的振动，在农机工作状态下，农机的振动主要为旋耕工作引起的振动，由此测试农机振动的四种模式，分别为空载下的发动机振动、空载下的旋耕振动、工况状态下的旋耕振动、工况状态下的发动机和旋耕振动，第一种模式空载下的发动机振动测试：通过激振器模拟手扶式农机的发动机振动，激振器的激振点作用在连接平台的中心，四周通过压力弹簧连接激振器悬架和连接平台，激振频率通过中间连接件传导至手扶架支座，再由手扶架支座传导至扶手杆，通过拉压传感器得到相应振动参数；第二种模式空载下的旋耕振动测试：通过旋耕系统单独驱动旋耕，旋耕刀辊的振动由中间连接件，传导至手扶架支座，再由手扶架支座传导至扶手杆，通过拉压传感器得到相应振动参数；第三种模式工况状态下的旋耕振动测试：由旋耕系统和行走与土槽联动系统同时驱动旋耕刀辊和土槽槽车移动，工况的旋耕振动由中间连接件传导至手扶架支座，再由手扶架支座传导至扶手杆，通过拉压传感器得到相应振动参数；第四种模式工况状态下的旋耕和发动机振动测试：由旋耕系统与土槽槽车联动系统同时驱动旋耕刀辊、土槽槽车和启动激振器，工况下的旋耕振动和激振器模拟的发动机振动同时作用至中间连接件上，传导至手扶架支座，再由手扶架支座传导至扶手杆，通过拉压传感器得到相应振动参数。

作为优化，所述动力传动架的上表面上设置有与其滑动配合的预紧支座，所述动力传动架的上表面上且位于预紧支座的前后两侧的位置分别固定连接有预紧调节座，两个预紧调节座之间且沿左右方向间隔设置有沿前后方向延伸的两根预紧调节螺杆，预紧调节螺杆的两端分别与其所在一侧的预紧调节座转动连接在一起，两根预紧调节螺杆且位于同一方向上的一端伸出于其所在一侧的预紧调节座，预紧调节螺杆伸出于预紧调节座的一端凸起形成有与其同中心线设置的拧转头，拧转头的横截面为正六边形形状，预紧调节螺杆穿过于预紧支座且与其螺纹配合，所述刀辊传动装置包括沿左右方向延伸设置的刀辊传动轴，预紧支座上固定连接有多个以能够对刀辊传动轴进行支撑的传动支撑座，刀辊传动轴穿过于传动支撑座且与传动支撑座转动配合，所述预紧支座上固定连接有预紧电机安装座，所述刀辊驱动电机安装在预紧电机安装座上，所述刀辊驱动电机的电机轴上安装有主动皮带轮，刀辊传动轴上对应安装有从动皮带轮，主动皮带轮与从动皮带轮之间通过传动皮带传动连接，所述刀辊的两端分别安装有从动链轮，刀辊传动轴上对应从动链轮的位置分别安装有主动链轮，主动链轮与从动链轮之间通过链条传动连接。通过调整两根预紧调节螺杆，能够对刀辊传动轴与刀辊之间的链条进行拉紧。

作为优化，所述行走传动装置包括沿竖直方向穿设在所述动力传动架上的齿条传动轴，齿条传动轴位于所述行走齿条所在一侧，齿条传动轴与所述动力传动架转动连接，齿条传动轴的下端安装有与所述行走齿条啮合配合的行走驱动齿，齿条传动轴的上端与所述行走驱动电机通过锥形传动齿传动连接。

作为优化，所述土槽槽车的上方且位于动力传动架的后方还设置有操作者行走装置，操作者行走装置包括沿前后方向间隔且沿左右方向延伸的行走驱动辊，行走驱动辊的两端分别转动连接有轴承座，轴承座固定连接在其所在一侧的所述侧支架上，两根行走驱动辊之间绕设有橡胶跑带，所述行走驱动电机与其相邻的行走驱动辊通过驱动皮带传动连接，两个行走驱动辊之间且位于橡胶跑道的内侧沿前后方向均匀间隔设置有多个跑道支撑板，跑道支撑板的两端分别与其所在一侧的所述侧支架固定连接，跑道支撑板的下端边缘与其所在一侧的橡胶跑带相隔设置，跑道支撑板的上端边缘靠近于其所在一侧的橡胶跑带。可以模拟出有人操作的情况，操作者站在橡胶跑带上手扶扶手杆，在行走驱动电机启动后，在驱动土槽槽车的时候能够同时驱动橡胶跑带转动，这样操作者就能够进行原地行走，测试在有人握持扶手杆的情况下的振动数据。

综上所述，本发明的有益效果在于：本发明基于控制变量原理，利用旋耕系统与土槽槽车联动系统和中间连接件组合形式，分离控制振动传递，使用方便可靠。

附图说明

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明的三维示意图；

图2为本发明中激振器悬架的三维示意图；

图3为本发明中旋耕系统的二维平面示意图；

图4为本发明中行走与土槽槽车联动系统的三维示意图；

图5为本发明中传感器支撑块的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1至图5所示，本具体实施方式中的手扶式农机系统振动试验台，包括左右相对且沿前后方向延伸设置的行走轨道1，两根行走轨道1的上方设置有土槽槽车2，土槽槽车2的底部且对应两根行走轨道1的位置分别安装有与行走轨道1滚动配合的行走轮，土槽槽车2能够沿行走轨道1延伸方向进行移动，两根行走轨道1的外侧分别设置有侧支架3，侧支架3的底部以能够抵接在地面上以进行支撑，土槽槽车2的上方且位于两个侧支架3之间的位置设置有激振器悬架4，激振器悬架4上固定连接有激振器5，激振器5的上方设置有连接平台6，激振器5的上端具有激振头，激振头与连接平台6的下表面固定连接，连接平台6的下表面上且以激振头为中心绕其均匀间隔设置有多个压力弹簧7，压力弹簧7的两端分别固定连接在连接平台6和激振器悬架4上，激振器悬架4的后侧端还固定连接有中间连接件8，中间连接件8的上端延伸且固定连接在连接平台6的上表面上，中间连接件8的下端延伸至激振器悬架4的下方，激振器悬架4的左右两端分别与其所在一侧的侧支架3固定连接，中间连接件8的后侧设置有与其固定连接的扶手架总成；

扶手架总成包括与中间连接件8固定连接的扶手架支座9，扶手架支座9上固定连接有两根沿左右方向相对设置的扶手杆10，两根扶手杆10之间设置有分别与其固定的扶手连接杆11，扶手杆10远离扶手架支座9的一端设置有传感器支撑块12，传感器支撑块12穿设有沿前后方向设置的扶手杆插孔，传感器支撑块12的上下两端分别设置有竖向调节螺柱13，两根竖向调节螺柱13沿上下方向延伸且同中心线设置，竖向调节螺柱13穿过于传感器支撑块12且伸入于扶手杆插孔中，竖向调节螺杆13与传感器支撑块12螺纹配合，传感器支撑块12的左右两端分别设置有横向调节螺柱14，两根横向调节螺柱14沿左右方向延伸且同中心线设置，横向调节螺柱14穿过于传感器支撑块12且伸入于扶手杆插孔中，横向调节螺杆14与传感器支撑块12螺纹配合，竖向调节螺杆13和横向调节螺杆14分别位于扶手杆插孔内的一端均固定连接有传感器支撑件15，传感器支撑件15且朝向扶手杆插孔中心的一端固定连接有拉压传感器，扶手杆10伸入于其对应的扶手杆插孔中，位于扶手杆插孔内的所有拉压传感器均抵接在扶手杆10上，两个侧支架3之间还设置有传感器固定支杆，传感器固定支杆的两端分别固定在两个侧支架3上，传感器支撑块12固定连接在传感器固定支杆上；

中间固定件8的下端沿左右方向穿设有一根刀辊16，刀辊16与中间固定件8转动连接，刀辊16且位于中间固定件8左右两侧的辊身上安装有刀片，土槽槽车3的上方且位于激振器悬架4的后方还设置有动力传动架17，动力传动架17分别与两个侧支架3固定连接，动力传动架17上安装有刀辊驱动电机18，刀辊驱动电机18通过刀辊传动装置与刀辊16传动配合以能够驱动刀辊16进行旋转，动力传动架17上还安装有行走驱动电机19，土槽槽车2沿其左右方向的任意一侧侧面上固定连接有沿前后方向延伸设置的行走齿条20，行走齿条20由土槽槽车2的前端延伸至土槽槽车2的后端，行走驱动电机19通过行走传动装置与行走齿条20传动配合以能够驱动土槽槽车2沿行走轨道1延伸方向进行移动。

本具体实施方式中，所述动力传动架17的上表面上设置有与其滑动配合的预紧支座21，所述动力传动架17的上表面上且位于预紧支座21的前后两侧的位置分别固定连接有预紧调节座22，两个预紧调节座22之间且沿左右方向间隔设置有沿前后方向延伸的两根预紧调节螺杆23，预紧调节螺杆23的两端分别与其所在一侧的预紧调节座22转动连接在一起，两根预紧调节螺杆23且位于同一方向上的一端伸出于其所在一侧的预紧调节座22，预紧调节螺杆23伸出于预紧调节座22的一端凸起形成有与其同中心线设置的拧转头，拧转头的横截面为正六边形形状，预紧调节螺杆23穿过于预紧支座21且与其螺纹配合，所述刀辊传动装置包括沿左右方向延伸设置的刀辊传动轴24，预紧支座21上固定连接有多个以能够对刀辊传动轴24进行支撑的传动支撑座，刀辊传动轴24穿过于传动支撑座且与传动支撑座转动配合，所述预紧支座21上固定连接有预紧电机安装座，所述刀辊驱动电机18安装在预紧电机安装座上，所述刀辊驱动电机18的电机轴上安装有主动皮带轮，刀辊传动轴24上对应安装有从动皮带轮，主动皮带轮与从动皮带轮之间通过传动皮带25传动连接，所述刀辊16的两端分别安装有从动链轮，刀辊传动轴24上对应从动链轮的位置分别安装有主动链轮，主动链轮与从动链轮之间通过链条27传动连接。

本具体实施方式中，所述行走传动装置包括沿竖直方向穿设在所述动力传动架17上的齿条传动轴28，齿条传动轴28位于所述行走齿条20所在一侧，齿条传动轴28与所述动力传动架17转动连接，齿条传动轴28的下端安装有与所述行走齿条20啮合配合的行走驱动齿29，齿条传动轴28的上端与所述行走驱动电机19通过锥形传动齿传动连接。

本具体实施方式中，所述土槽槽车2的上方且位于动力传动架17的后方还设置有操作者行走装置，操作者行走装置包括沿前后方向间隔且沿左右方向延伸的行走驱动辊，行走驱动辊的两端分别转动连接有轴承座26，轴承座26固定连接在其所在一侧的所述侧支架3上，两根行走驱动辊之间绕设有橡胶跑带30，所述行走驱动电机19与其相邻的行走驱动辊通过驱动皮带31传动连接，两个行走驱动辊之间且位于橡胶跑道30的内侧沿前后方向均匀间隔设置有多个跑道支撑板32，跑道支撑板32的两端分别与其所在一侧的所述侧支架3固定连接，跑道支撑板32的下端边缘与其所在一侧的橡胶跑带30相隔设置，跑道支撑板32的上端边缘靠近于其所在一侧的橡胶跑带30。

在具体实施的过程中，还可以这样做，所述传感器支撑块上固定连接有套设在所述传感器固定支杆上的移动滑套，所述传感器固定支杆沿左右延伸设置，移动滑套以能够沿所述传感器固定支杆延伸方向与其滑动配合，移动滑套上穿设有一根以能够抵紧在所述传感器固定支杆上以对移动滑套进行锁紧的定位固定螺栓。所述传感器固定支杆的两端分别设置有传感器位置调整杆，传感器位置调整杆沿前后方向延伸设置，传感器位置调整杆的两端分别螺栓连接在所在一侧的侧支架上，所述传感器固定支杆的两端分别固定有套设在传感器位置调整杆的调整滑套，调整滑套以能够沿传感器位置调整杆延伸方向与其滑动配合，调整滑套上穿设有一根能够抵紧在传感器位置调整杆上以对调整滑套进行锁紧的调整固定螺栓。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (4)

1.一种手扶式农机系统振动试验台，其特征在于：包括左右相对且沿前后方向延伸设置的行走轨道，两根行走轨道的上方设置有土槽槽车，土槽槽车的底部且对应两根行走轨道的位置分别安装有与行走轨道滚动配合的行走轮，土槽槽车能够沿行走轨道延伸方向进行移动，两根行走轨道的外侧分别设置有侧支架，侧支架的底部以能够抵接在地面上以进行支撑，土槽槽车的上方且位于两个侧支架之间的位置设置有激振器悬架，激振器悬架上固定连接有激振器，激振器的上方设置有连接平台，激振器的上端具有激振头，激振头与连接平台的下表面固定连接，连接平台的下表面上且以激振头为中心绕其均匀间隔设置有多个压力弹簧，压力弹簧的两端分别固定连接在连接平台和激振器悬架上，激振器悬架的后侧端还固定连接有中间连接件，中间连接件的上端延伸且固定连接在连接平台的上表面上，中间连接件的下端延伸至激振器悬架的下方，激振器悬架的左右两端分别与其所在一侧的侧支架固定连接，中间连接件的后侧设置有与其固定连接的扶手架总成；

扶手架总成包括与中间连接件固定连接的扶手架支座，扶手架支座上固定连接有两根沿左右方向相对设置的扶手杆，两根扶手杆之间设置有分别与其固定的扶手连接杆，扶手杆远离扶手架支座的一端设置有传感器支撑块，传感器支撑块穿设有沿前后方向设置的扶手杆插孔，传感器支撑块的上下两端分别设置有竖向调节螺柱，两根竖向调节螺柱沿上下方向延伸且同中心线设置，竖向调节螺柱穿过于传感器支撑块且伸入于扶手杆插孔中，竖向调节螺杆与传感器支撑块螺纹配合，传感器支撑块的左右两端分别设置有横向调节螺柱，两根横向调节螺柱沿左右方向延伸且同中心线设置，横向调节螺柱穿过于传感器支撑块且伸入于扶手杆插孔中，横向调节螺杆与传感器支撑块螺纹配合，竖向调节螺杆和横向调节螺杆分别位于扶手杆插孔内的一端均固定连接有传感器支撑件，传感器支撑件且朝向扶手杆插孔中心的一端固定连接有拉压传感器，扶手杆伸入于其对应的扶手杆插孔中，位于扶手杆插孔内的所有拉压传感器均抵接在扶手杆上，两个侧支架之间还设置有传感器固定支杆，传感器固定支杆的两端分别固定在两个侧支架上，传感器支撑块固定连接在传感器固定支杆上；

中间固定件的下端沿左右方向穿设有一根刀辊，刀辊与中间固定件转动连接，刀辊且位于中间固定件左右两侧的辊身上安装有刀片，土槽槽车的上方且位于激振器悬架的后方还设置有动力传动架，动力传动架分别与两个侧支架固定连接，动力传动架上安装有刀辊驱动电机，刀辊驱动电机通过刀辊传动装置与刀辊传动配合以能够驱动刀辊进行旋转，动力传动架上还安装有行走驱动电机，土槽槽车沿其左右方向的任意一侧侧面上固定连接有沿前后方向延伸设置的行走齿条，行走齿条由土槽槽车的前端延伸至土槽槽车的后端，行走驱动电机通过行走传动装置与行走齿条传动配合以能够驱动土槽槽车沿行走轨道延伸方向进行移动。

2.根据权利要求1所述的手扶式农机系统振动试验台，其特征在于：所述动力传动架的上表面上设置有与其滑动配合的预紧支座，所述动力传动架的上表面上且位于预紧支座的前后两侧的位置分别固定连接有预紧调节座，两个预紧调节座之间且沿左右方向间隔设置有沿前后方向延伸的两根预紧调节螺杆，预紧调节螺杆的两端分别与其所在一侧的预紧调节座转动连接在一起，两根预紧调节螺杆且位于同一方向上的一端伸出于其所在一侧的预紧调节座，预紧调节螺杆伸出于预紧调节座的一端凸起形成有与其同中心线设置的拧转头，拧转头的横截面为正六边形形状，预紧调节螺杆穿过于预紧支座且与其螺纹配合，所述刀辊传动装置包括沿左右方向延伸设置的刀辊传动轴，预紧支座上固定连接有多个以能够对刀辊传动轴进行支撑的传动支撑座，刀辊传动轴穿过于传动支撑座且与传动支撑座转动配合，所述预紧支座上固定连接有预紧电机安装座，所述刀辊驱动电机安装在预紧电机安装座上，所述刀辊驱动电机的电机轴上安装有主动皮带轮，刀辊传动轴上对应安装有从动皮带轮，主动皮带轮与从动皮带轮之间通过传动皮带传动连接，所述刀辊的两端分别安装有从动链轮，刀辊传动轴上对应从动链轮的位置分别安装有主动链轮，主动链轮与从动链轮之间通过链条传动连接。

3.根据权利要求1所述的手扶式农机系统振动试验台，其特征在于：所述行走传动装置包括沿竖直方向穿设在所述动力传动架上的齿条传动轴，齿条传动轴位于所述行走齿条所在一侧，齿条传动轴与所述动力传动架转动连接，齿条传动轴的下端安装有与所述行走齿条啮合配合的行走驱动齿，齿条传动轴的上端与所述行走驱动电机通过锥形传动齿传动连接。

4.根据权利要求1所述的手扶式农机系统振动试验台，其特征在于：所述土槽槽车的上方且位于动力传动架的后方还设置有操作者行走装置，操作者行走装置包括沿前后方向间隔且沿左右方向延伸的行走驱动辊，行走驱动辊的两端分别转动连接有轴承座，轴承座固定连接在其所在一侧的所述侧支架上，两根行走驱动辊之间绕设有橡胶跑带，所述行走驱动电机与其相邻的行走驱动辊通过驱动皮带传动连接，两个行走驱动辊之间且位于橡胶跑道的内侧沿前后方向均匀间隔设置有多个跑道支撑板，跑道支撑板的两端分别与其所在一侧的所述侧支架固定连接，跑道支撑板的下端边缘与其所在一侧的橡胶跑带相隔设置，跑道支撑板的上端边缘靠近于其所在一侧的橡胶跑带。

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