CN112525744B - 一种采棉机摘锭磨损性能测试试验台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种采棉机摘锭磨损性能测试试验台，其包括：底座、第一方向运动机构、第二方向运动机构、第三方向运动机构，以及设置在所述第三方向运动机构上的磨料运动机构，和设置在所述第二方向运动机构上的摘锭运动机构。本发明通过一方向运动机构、第二方向运动机构配合，调节摘锭位置，使其移动至摘锭磨料附近位置，通过第三方向运动机构上移动磨料运动机构控制摘锭磨料摩擦摘锭的力度。由此，本发明能够通过磨料运动机构驱动摘锭磨料旋转模拟棉杆，从而较为真实的反映出摘锭工作过程中的磨损情况。本发明用于测试摘锭的磨损性能，能够为摘锭磨损机理的探究和摘锭结构参数的优化提供理论指导。

Description

一种采棉机摘锭磨损性能测试试验台

技术领域

本发明涉及采棉机技术领域，具体而言涉及一种采棉机摘锭磨损性能测试试验台。

背景技术

棉花是我国的主要经济作物之一，棉花作为我国重要的战略储备资源广泛应用于纺织、国防、医药、汽车工业等方面，棉花产业对国家发展具有重要的战略意义。采棉机是实现棉花全程机械化中极其重要的一环。我国主要使用水平摘锭式采棉机作为棉花收获机械。水平摘锭式采棉机在我国主要棉区应用广泛。为了提高棉花的经济效益，加快采棉机的发展，需要对于水平摘锭式采棉机的关键零部件进行研究优化，延长其使用寿命，提升其收获效率。

目前，在我国棉花收获机械的设计研发中，多以引进国际先进成熟产品为主，对于采棉机核心零部件性能的研究不足，关键零部件国产率低，存在成本高、摘锭磨损严重、棉花采净率低等问题。

尤其对于摘锭，这一水平摘锭式采棉机上使用最多的零部件，也是将棉花采摘下来的关键部件，其性能的好坏直接决定了采棉机性能的好坏。摘锭的磨损主要来自工作过程中不断的与棉花、棉杆、棉铃壳等进行碰撞摩擦所致。在采棉机的作业过程中，由于摘锭的工作情况复杂且恶劣，不易对于摘锭的磨损问题进行探究。因此，需要设计一种能够模拟摘锭作业环境的实验平台，以方便对摘锭结构进行优化设计和实验论证。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种采棉机摘锭磨损性能测试试验台，本发明可以准确模拟摘锭与棉杆之间的相互作用，方便研究摘锭工作过程中的受力情况和磨损情况。本发明具体采用如下技术方案。

首先，为实现上述目的，提出一种采棉机摘锭磨损性能测试试验台，其包括：底座；第一方向运动机构，其底部固定设置在所述底座上，其顶部能够沿第一方向运动；第二方向运动机构，其底部与所述第一方向运动机构的顶部固定连接，并且，所述第二方向运动机构与所述第一方向运动机构相互垂直，所述第二方向运动机构能够由所述第一方向运动机构带动而整体沿第一方向平移；摘锭运动机构，其设置在所述第二方向运动机构上，用于固定并驱动摘锭旋转，所述摘锭运动机构能够由所述第二运动机构带动而整体沿第二方向平移；第三方向运动机构，其垂直设置在所述底座上，位于所述摘锭的前方；磨料运动机构，其设置在所述第三方向运动机构上，用于固定并驱动摘锭磨料旋转，所述磨料运动机构能够由所述第三运动机构带动而整体沿第三方向平移，摩擦所述摘锭的钩齿部位，并实时检测摘锭磨料对摘锭所施加的压力或摩擦力。

可选的，如上任一所述的采棉机摘锭磨损性能测试试验台，其中，所述第一方向运动机构包括： 连接板，其底部固定设置在所述底座的上表面；第一方向导轨，其包括相互平行的两根，两根第一方向导轨分别与所述连接板的顶部固定连接，两根第一方向导轨分别设置在所述底座的两侧；第一方向驱动电机，其设置在其中一个第一方向导轨的一侧端部，所述第一方向驱动电机的电机轴平行于所述底座沿第二方向设置；连接杆，其设置在两根第一方向导轨之间，与所述第一方向驱动电机的电机轴固定连接，随同所述第一方向驱动电机的电机轴同步转动；同步带，其分别设置在各所述第一方向导轨上，由所述连接杆带动而沿第一方向导轨与所述第一方向驱动电机同步转动；第一方向滑动平台，其底部与所述同步带的顶部固定连接，所述第一方向滑动平台的顶部连接第二方向运动机构，用于带动所述第二方向运动机构随同同步带而整体沿第一方向平移。

可选的，如上任一所述的采棉机摘锭磨损性能测试试验台，其中，所述第二方向运动机构包括：第二方向导轨，其平行于所述底座沿第二方向设置在所述第一方向滑动平台的顶部，架设在两根第一方向导轨之上，随同所述同步带转动而整体沿第一方向水平平移；第二方向驱动电机，其固定设置在所述第二方向导轨的一侧端部，所述第二方向驱动电机的电机轴平行于所述底座沿第二方向设置；第二方向丝杆，其设置在所述第二方向导轨内，通过连联轴器与所述第二方向驱动电机的电机轴固定连接，随同第二方向驱动电机的电机轴同步转动；第二方向滑动平台，其与所述第二方向丝杆螺纹连接，设置在所述第二方向导轨的顶部，由所述第二方向丝杆驱动而带动摘锭运动机构整体沿第二方向导轨水平平移。

可选的，如上任一所述的采棉机摘锭磨损性能测试试验台，其中，所述第三方向运动机构包括：第三方向导轨，其垂直于所述底座，正对所述摘锭，沿第三方向设置；电机安装支架，其固定设置在所述第三方向导轨的顶端；第三方向驱动电机，其与所述电机安装支架固定连接，所述第三方向驱动电机的电机轴垂直于所述底座沿第三方向向下设置；第三方向丝杆，其设置在所述第三方向导轨内，通过连联轴器与所述第三方向驱动电机的电机轴固定连接，随同第三方向驱动电机的电机轴同步转动；第三方向滑动平台，其与所述第三方向丝杆螺纹连接，设置在所述第三方向导轨中接近摘锭的一侧，由所述第三方向丝杆驱动而带动磨料运动机构整体沿第三方向导轨上下平移

可选的，如上任一所述的采棉机摘锭磨损性能测试试验台，其中，所述磨料运动机构包括：夹头安装支架，其垂直于所述第三方向导轨，固定在第三方向滑动平台的外侧；传感器连接螺钉，其沿第三方向固定在所述夹头安装支架的端部；力传感器，其外壳的上端与所述传感器连接螺钉固定连接，所述力传感器平行于所述第三方向导轨，设置在摘锭和第二方向滑动平台之间；紧固销钉，其固定设置在所述力传感器的下侧，设置在摘锭与力传感器之间；夹头，其设置为Y字形结构，具有向下的开口，所述夹头的上端通过紧固销钉与所述力传感器固定连接；摘锭磨料驱动电机，其固定设置在所述夹头开口的一侧端部，所述摘锭磨料驱动电机的电机轴沿第二方向伸入至所述夹头的开口内；夹紧装置，其转动连接在所述夹头开口的另一侧端部；摘锭磨料，其设置在所述夹头的开口内，所述摘锭磨料的一端与所述摘锭磨料驱动电机的电机轴固定连接，其另一端连接所述夹紧装置，由摘锭磨料驱动电机驱动而在所述夹头的开口内以摘锭磨料驱动电机的电机轴为中心旋转并摩擦摩擦摘锭表面的钩齿部位。

可选的，如上任一所述的采棉机摘锭磨损性能测试试验台，其中，所述摘锭磨料为石棉摩擦材料、碳纤维摩擦材料、碳化铬复合材料、高锰钢材料制成的圆杆。

可选的，如上任一所述的采棉机摘锭磨损性能测试试验台，其中，所述摘锭磨料为棉杆粉碎以后通过添加粘结剂加工而成的圆杆。

可选的，如上任一所述的采棉机摘锭磨损性能测试试验台，其中，所述摘锭运动机构包括：摘锭驱动电机固定装置，其固定设置在第二方向滑动平台的顶部；摘锭驱动电机，其固定设置在所述摘锭驱动电机固定装置上，具有平行于第一方向的电机轴；摘锭夹紧头，其与所述摘锭驱动电机的电机轴固定连接，用于夹持摘锭并保持所述摘锭与所述摘锭驱动电机的电机轴同步转动。

可选的，如上任一所述的采棉机摘锭磨损性能测试试验台，其中，所述采棉机摘锭磨损性能测试试验台用于摩擦摘锭表面的钩齿部位，确定钩齿刃口的磨损面形状和磨损角度。

有益效果

本发明通过一方向运动机构、第二方向运动机构配合，调节摘锭位置，使其移动至摘锭磨料附近位置，通过第三方向运动机构上移动磨料运动机构控制摘锭磨料摩擦摘锭的力度。由此，本发明能够通过磨料运动机构驱动摘锭磨料旋转模拟棉杆，从而较为真实的反映出摘锭工作过程中的磨损情况。本发明用于测试摘锭的磨损性能，能够为摘锭磨损机理的探究和摘锭结构参数的优化提供理论指导。

进一步的，为保证摘锭磨料具有足够的机械强度磨损摘锭，并提高其对摘锭的磨损效率，本发明中设置摘锭磨料为石棉摩擦材料、碳纤维摩擦材料、碳化铬复合材料、高锰钢材料制成的圆杆，或者设置摘锭磨料为棉杆粉碎以后通过添加粘结剂加工而成的圆杆。摘锭磨料可通过磨料运动机构中的夹头实现固定，通过摘锭磨料驱动电机驱动进行旋转，加速对摘锭的磨损。本发明中，摘锭磨料所施加于摘锭的作用力，可通过磨料运动机构中的力传感器进行实时监测。本发明能够对摘锭磨损结构和磨损受力情况进行精准测量。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明摘锭磨损性能测试试验台的整体结构示意图。

图2为本发明摘锭磨料夹紧装置的结构示意图。

图3为本发明摘锭运动机构的结构示意图。

图中，1-第一方向驱动电机，2-第一方向滑动平台，3-连接板，4-第一方向导轨，5-同步带，6-联轴器，7-连接杆，8-第二方向驱动电机。9-第二方向导轨，10-第三方向丝杆，11-第二方向滑动平台，12-摘锭驱动电机，13-摘锭驱动电机固定装置，14-摘锭夹紧头，15-摘锭，16-第三方向驱动电机，17-电机安装支架，18-第三方向导轨，19-第三方向滑动平台，20-夹头安装支架，21-传感器连接螺钉，22-力传感器，23-紧固销钉，24-夹头，25-摘锭磨料，26-夹紧装置，27-摘锭磨料驱动电机，28-底座。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明中所述的“内、外”的含义指的是相对于采棉机摘锭磨损性能测试试验台本身而言，由摘锭或摘锭磨料表面指向采棉机摘锭磨损性能测试试验台内部部件的方向为内，反之为外；而非对本发明的装置机构的特定限定。

本发明中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

本发明中所述的“上、下”的含义指的是使用者正对采棉机摘锭磨损性能测试试验台，由底座指向第三方向驱动电机的方向即为上，反之即为下，而非对本发明的装置机构的特定限定。

图1为根据本发明的一种采棉机摘锭磨损性能测试试验台，其包括：

底座28；

第一方向运动机构，其底部固定设置在所述底座28上，通过由下至上设置的连接板3、第一方向导轨4、第一方向驱动电机1、连接杆7、同步带5和第一方向滑动平台2，能够带动第一方向滑动平台2顶部所设置的第二方向运动机构沿第一方向相对于摘锭轴线方向前后运动；

第二方向运动机构，其底部与所述第一方向运动机构的顶部固定连接，并且，所述第二方向运动机构与所述第一方向运动机构相互垂直，所述第二方向运动机构能够通过由下至上设置的第二方向导轨9、第二方向驱动电机8、第二方向丝杆和第二方向滑动平台11，而带动第二方向滑动平台11顶部所设置的摘锭运动机构整体沿第二方向左右平移；

摘锭运动机构，其设置在所述第二方向运动机构上，用于固定并驱动摘锭15旋转，所述摘锭运动机构能够由所述第二运动机构带动而整体沿第二方向平移；

第三方向运动机构，其垂直设置在所述底座28上，位于所述摘锭15的前方，包括第三方向导轨18，其垂直于所述底座28，正对所述摘锭15，沿第三方向设置；以及电机安装支架17，其固定设置在所述第三方向导轨18的顶端；还有第三方向驱动电机16，其与所述电机安装支架17固定连接，所述第三方向驱动电机16的电机轴垂直于所述底座28沿第三方向向下设置；和第三方向丝杆，其设置在所述第三方向导轨18内，通过连联轴器6与所述第三方向驱动电机16的电机轴固定连接，随同第三方向驱动电机16的电机轴同步转动；还包括第三方向滑动平台19，其与所述第三方向丝杆螺纹连接，设置在所述第三方向导轨18中接近摘锭15的一侧，由所述第三方向丝杆驱动而带动磨料运动机构整体沿第三方向导轨18上下平移；

磨料运动机构，其设置在所述第三方向运动机构上，用于固定并驱动摘锭磨料25旋转，所述磨料运动机构能够由所述第三运动机构带动而整体沿第三方向平移，摩擦所述摘锭15的钩齿部位，并实时检测摘锭磨料25对摘锭15所施加的压力或摩擦力。

上述的第一、第二和第三方向一般设置为相互垂直，分别对应底座28平面上的前后、左右和上下三个方向。为方便起见，下面以底座28长度方向上的X轴对应上述的第一方向、以底座28宽度方向上的Y轴对应上述的第二方向、以底座28高度方向上的Z轴对应上述的第三方向，详细说明本发明采棉机摘锭磨损性能测试试验台的具体结构和工作过程。

参考图1，本发明提供了一种采棉机摘锭磨损性能测试试验台，包括对应试验台X轴的第一方向运动机构、对应试验台Y轴的第二方向运动机构、摘锭运动机构、对应试验台Z轴的第三方向运动机构、摘锭磨料夹紧装置和底座。对应试验台X轴的第一方向运动机构固定设置于底座上，对应试验台Y轴的第二方向运动机构设置于第一方向运动机构的第一方向滑动平台上，所述的摘锭运动机构安装在第二方向运动机构的第二方向滑动平台上，对应试验台Z轴的第三方向运动机构固定设置于底座上且位于第一方向运动机构的两导轨之间，所述的摘锭磨料夹紧装置安装在第三方向运动机构的滑动平台上。其中：

所述的第一方向运动机构包括有第一方向驱动电机、第一方向滑动平台、连接板、第一方向导轨、同步带、联轴器、连接杆和电机安装支架，所述的第一方向驱动电机安装在电机安装支架上，所述的电机安装支架安装在第一方向导轨侧面，所述的联轴器将连接杆与第一方向驱动电机相连，安装在两个第一方向导轨之上，所述的第一方向滑动平台安装在第一方向导轨上，所述的连接板安装在第一方向导轨下侧，用于导轨安装在底板上的连接，所述的同步带由第一方向驱动电机驱动，带动第一方向滑动平台在第一方向上作往复运动；

所述的第二方向运动机构包括有第二方向驱动电机、第二方向导轨、丝杠和第二方向滑动平台，所述的第二方向驱动电机通过联轴器与丝杠相连，所述的第二方向滑动平台与第二方向导轨和丝杠相配合，由第二方向驱动电机驱动在第二方向作往复运动；

所述的摘锭运动机构包括摘锭驱动电机、摘锭电机固定装置、摘锭加夹紧头和摘锭，所述的摘锭驱动电机通过摘锭电机固定装置固定在第二方向移动机构的滑块上，所述的摘锭夹紧头与摘锭驱动电机相连，所述的摘锭安装在摘锭夹紧头上，由摘锭驱动电机带动进行自转；

所述的第三方向运动机构包括第三方向驱动电机、电机安装支架、丝杠、第三方向导轨和第三方向滑动平台，所述的第三方向驱动电机安装在电机安装支架上，所述的电机安装支架安装在第三方向导轨上，所述的第三方向滑动平台与丝杆和第三方向导轨进行配合安装，并由第三方向驱动电机驱动在第三方向作往复运动；

所述的摘锭磨料夹紧装置包括夹头安装架、传感器连接螺钉、力传感器、紧固销钉、夹头、摘锭磨料、夹紧装置和摘锭磨料驱动电机，所述的夹头安装架安装在第三方向滑动平台上，所述的力传感器通过传感器连接螺钉与夹头安装架相连，所述的夹头通过紧固销钉与力传感器相连，所述的摘锭磨料驱动电机安装在夹头上，所述的摘锭磨料通过联轴器和夹紧装置安装在夹头上，且安装位置都具有轴承可以保证摘锭磨料驱动电机带动摘锭磨料进行自转。

其中，为方便控制摘锭和摘锭磨料分别沿XYZ轴移动，本发明中，可设置所述的第一方向驱动电机、第二方向驱动电机、第三方向驱动电机，均为伺服电动机。各伺服电动机通过相应的计算机控制系统、控制板卡、伺服控制器控制，进而控制摘锭在所述第一方向、第二方向上的运动路径，通过第一方向、第二方向的运动来模拟摘锭采摘棉花过程中的运动。

图1中所采用的摘锭驱动电机，可选择为直流可调速电机，以便实现仿形摘锭转速的无极调速。摘锭驱动电机带动摘锭的夹紧装置使之具有低速的自转，能够确保试验过程中，摘锭与摘锭磨料之间进行均匀的摩擦，不至于只对部分位置的摘锭磨料进行摩擦，导致摘锭磨料过快的被磨损失效，从而提高摘锭磨料的使用寿命，延长试验测试的时长。

进一步的，所述的摘锭磨料驱动电机，为低速大扭矩的伺服电动机，可方便地实现在摘锭与摘锭磨料相接触时，保持摘锭磨料具有正常的低速转动，而不会由于摘锭的抵接而停止。

更为具体的，上述采棉机摘锭磨损性能测试试验台中，所述第一方向运动机构可设置为包括：

连接板3，其底部固定设置在所述底座28的上表面；

第一方向导轨4，其包括相互平行的两根，两根第一方向导轨4分别与所述连接板3的顶部固定连接，两根第一方向导轨4分别设置在所述底座28的两侧；

第一方向驱动电机1，其设置在其中一个第一方向导轨4的一侧端部，所述第一方向驱动电机1的电机轴平行于所述底座28沿第二方向设置；

连接杆7，其设置在两根第一方向导轨4之间，与所述第一方向驱动电机1的电机轴固定连接，随同所述第一方向驱动电机1的电机轴同步转动；

同步带5，其分别设置在各所述第一方向导轨4上，由所述连接杆7带动而沿第一方向导轨4与所述第一方向驱动电机1同步转动；

第一方向滑动平台2，其底部与所述同步带5的顶部固定连接，所述第一方向滑动平台2的顶部连接第二方向运动机构，用于带动所述第二方向运动机构随同同步带5而整体沿第一方向平移。

类似的，所述第二方向运动机构可具体设置为包括：

第二方向导轨9，其平行于所述底座28沿第二方向设置在所述第一方向滑动平台2的顶部，架设在两根第一方向导轨4之上，随同所述同步带5转动而整体沿第一方向水平平移；

第二方向驱动电机8，其固定设置在所述第二方向导轨9的一侧端部，所述第二方向驱动电机8的电机轴平行于所述底座28沿第二方向设置；

第二方向丝杆，其设置在所述第二方向导轨9内，通过连联轴器与所述第二方向驱动电机8的电机轴固定连接，随同第二方向驱动电机8的电机轴同步转动；

第二方向滑动平台11，其与所述第二方向丝杆螺纹连接，设置在所述第二方向导轨9的顶部，由所述第二方向丝杆驱动而带动摘锭运动机构整体沿第二方向导轨9水平平移。

所述第三方向运动机构可具体设置为包括：

第三方向导轨18，其垂直于所述底座28，正对所述摘锭15，沿第三方向设置；

电机安装支架17，其固定设置在所述第三方向导轨18的顶端；

第三方向驱动电机16，其与所述电机安装支架17固定连接，所述第三方向驱动电机16的电机轴垂直于所述底座28沿第三方向向下设置；

第三方向丝杆，其设置在所述第三方向导轨18内，通过连联轴器与所述第三方向驱动电机16的电机轴固定连接，随同第三方向驱动电机16的电机轴同步转动；

第三方向滑动平台19，其与所述第三方向丝杆螺纹连接，设置在所述第三方向导轨18中接近摘锭15的一侧，由所述第三方向丝杆驱动而带动磨料运动机构整体沿第三方向导轨18上下平移。

由此，磨料运动机构可通过夹头安装支架20垂直于所述第三方向导轨，固定在第三方向滑动平台19的外侧。所述的磨料运动机构中可通过沿第三方向固定在所述夹头安装支架20端部的传感器连接螺钉21固定连接力传感器22，设置所述力传感器22平行于所述第三方向导轨，设置所述力传感器22固定在摘锭15和第二方向滑动平台11之间检测摘锭磨料对摘锭所施加的作用力。该磨料运动机构还设置有：紧固销钉23，其固定设置在所述力传感器22的下侧，设置在摘锭15与力传感器22之间；夹头24，其设置为Y字形结构，具有向下的开口，所述夹头24的上端通过紧固销钉23与所述力传感器22固定连接；摩擦件驱动电机27，其固定设置在所述夹头24开口的一侧端部，所述摩擦件驱动电机27的电机轴沿第二方向伸入至所述夹头24的开口内；夹紧装置26，其转动连接在所述夹头24开口的另一侧端部；摘锭磨料25，其设置在所述夹头24的开口内，所述摘锭磨料25的一端与所述摩擦件驱动电机27的电机轴固定连接，其另一端连接所述夹紧装置26，由摩擦件驱动电机27驱动而在所述夹头24的开口内以摩擦件驱动电机27的电机轴为中心旋转并摩擦摩擦摘锭15表面的钩齿部位。

由此，通过控制电机运转，上述的测试试验台可提供以下两种不同的测试工作状态：连续摩擦，间歇摩擦。

本发明通过上述摘锭磨损性能测试试验台，能够利用其结构简单、省时省力、自动化程度较高、运动参数可调的特点，较为真实的模拟摘锭田间作业的磨损情况。

比如，本发明可以在系统停机的状态下，首先将摘锭15安装在摘锭夹紧头14上，将摘锭磨料25安装在夹头24上，打开计算机，通过编写计算机控制程序调整好摘锭磨料25与摘锭15在第三方向上的距离为50 mm，摘锭15的头部在第一方向上与摘锭磨料25相重合，在第二方向上与摘锭磨料的最右侧相距30mm作为此系统的初始位置，进入计算机控制界面，设置好摘锭磨料25与摘锭15之间的接触力、摘锭驱动电机12的转速、第一方向、第二方向的速度以及摩擦类型之后，启动摘锭磨料驱动电机27，进行磨损测试。

该测试中，连续摩擦类型工作情况为：点击计算机控制界面的开始按钮，系统开始运行程序，此时第三方向驱动电机16启动，带动摘锭磨料夹紧装置沿第三方向向下运动，待摘锭15与摘锭磨料15的接触力达到预设值后，第一方向驱动电机1、第二方向驱动电机8、摘锭驱动电机12同时启动，在第一方向、第二方向上作往复运动，摘锭进行自转。工作过程中，第三方向驱动电机16在计算机控制系统的控制下保持摘锭磨料25与摘锭15之间的力值不变，系统可通过手动方式进行停止，也可通过提前设置停止时间，待达到停止时间后，系统自动停止，系统停止后，第一方向、第二方向、第三方向都自动回到预设初始位置，其它电机自动停转，即完成一次磨损性能测试。

间歇摩擦类型工作情况为：点击计算机控制界面的开始按钮，系统开始运行程序，此时第三方向驱动电机16启动，带动摘锭磨料夹紧装置沿第三方向向下运动，待摘锭15与摘锭磨料15的接触力达到预设值时，第一方向驱动电机1、第二方向驱动电机8、摘锭驱动电机12同时启动，在第一方向、第二方向上作往复运动，摘锭进行自转，在摘锭磨料25与摘锭15接触2秒以后，第三方向驱动电机带动摘锭磨料夹紧装置沿第三方向向上移动，待力传感器22所测的力为0时，停止1秒之后，在沿第三方向向下运动到摘锭磨料25与摘锭15之间力值为预设值位置，如此反复。该类型工作情况下，系统同样可通过手动方式进行停止，也可通过提前设置停止时间，待达到停止时间后，系统自动停止，系统停止后，第一方向、第二方向、第三方向都自动回到预设初始位置，其它电机自动停转，即完成一次磨损性能测试；系统工作过程经过计算机控制程序准确控制确保系统的稳定运行，且系统加装有保护装置保证在出现意外时，系统紧急停车。

为保证摘锭磨料的机械强度和摩擦性能，其可设置为由石棉摩擦材料、碳纤维摩擦材料、碳化铬复合材料、高锰钢材料制成的圆杆，也可设置为将棉杆粉碎以后通过添加粘结剂粘结棉杆碎料而加工制成的圆杆。其可通过电机驱动而在不同位置以不同力度摩擦摘锭15表面的钩齿部位，模拟出钩齿刃口工作过程中与棉杆磨损而获得的磨损面形状和磨损角度。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种采棉机摘锭磨损性能测试试验台，其特征在于，包括：

底座（28）；

第一方向运动机构，其底部固定设置在所述底座（28）上，其顶部能够沿第一方向运动；

第二方向运动机构，其底部与所述第一方向运动机构的顶部固定连接，并且，所述第二方向运动机构与所述第一方向运动机构相互垂直，所述第二方向运动机构能够由所述第一方向运动机构带动而整体沿第一方向平移；

摘锭运动机构，其设置在所述第二方向运动机构上，用于固定并驱动摘锭（15）旋转，所述摘锭运动机构能够由所述第二方向运动机构带动而整体沿第二方向平移；

第三方向运动机构，其垂直设置在所述底座（28）上，位于所述摘锭（15）的前方；

磨料运动机构，其设置在所述第三方向运动机构上，用于固定并驱动摘锭磨料（25）旋转，所述磨料运动机构能够由所述第三方向运动机构带动而整体沿第三方向平移，摩擦所述摘锭（15）的钩齿部位，并实时检测摘锭磨料（25）对摘锭（15）所施加的压力或摩擦力；

其中，所述第一方向运动机构包括：

连接板（3），其底部固定设置在所述底座（28）的上表面；

第一方向导轨（4），其包括相互平行的两根，两根第一方向导轨（4）分别与所述连接板（3）的顶部固定连接，两根第一方向导轨（4）分别设置在所述底座（28）的两侧；

第一方向驱动电机（1），其设置在其中一个第一方向导轨（4）的一侧端部，所述第一方向驱动电机（1）的电机轴平行于所述底座（28）沿第二方向设置；

连接杆（7），其设置在两根第一方向导轨（4）之间，与所述第一方向驱动电机（1）的电机轴固定连接，随同所述第一方向驱动电机（1）的电机轴同步转动；

同步带（5），其分别设置在各所述第一方向导轨（4）上，由所述连接杆（7）带动而沿第一方向导轨（4）与所述第一方向驱动电机（1）同步转动；

第一方向滑动平台（2），其底部与所述同步带（5）的顶部固定连接，所述第一方向滑动平台（2）的顶部连接第二方向运动机构，用于带动所述第二方向运动机构随同同步带（5）而整体沿第一方向平移；

所述第二方向运动机构包括第二方向滑动平台（11）；

所述摘锭运动机构包括：

摘锭驱动电机固定装置（13），其固定设置在第二方向滑动平台（11）的顶部；

摘锭驱动电机（12），其固定设置在所述摘锭驱动电机固定装置（13）上，具有平行于第一方向的电机轴；

摘锭夹紧头（14），其与所述摘锭驱动电机（12）的电机轴固定连接，用于夹持摘锭（15）并保持所述摘锭（15）与所述摘锭驱动电机（12）的电机轴同步转动；

其中，所述第三方向运动机构包括：第三方向导轨（18），其垂直于所述底座（28），正对所述摘锭（15），沿第三方向设置；

电机安装支架（17），其固定设置在所述第三方向导轨（18）的顶端；

第三方向驱动电机（16），其与所述电机安装支架（17）固定连接，所述第三方向驱动电机（16）的电机轴垂直于所述底座（28）沿第三方向向下设置；

第三方向丝杆，其设置在所述第三方向导轨（18）内，通过连联轴器与所述第三方向驱动电机（16）的电机轴固定连接，随同第三方向驱动电机（16）的电机轴同步转动；

第三方向滑动平台（19），其与所述第三方向丝杆螺纹连接，设置在所述第三方向导轨（18）中接近摘锭（15）的一侧，由所述第三方向丝杆驱动而带动磨料运动机构整体沿第三方向导轨（18）上下平移；

所述磨料运动机构包括：夹头安装支架（20），其垂直于所述第三方向导轨，固定在第三方向滑动平台（19）的外侧；

传感器连接螺钉（21），其沿第三方向固定在所述夹头安装支架（20）的端部；

力传感器（22），其外壳的上端与所述传感器连接螺钉（21）固定连接，所述力传感器（22）平行于所述第三方向导轨，设置在摘锭（15）和第二方向滑动平台（11）之间；

紧固销钉（23），其固定设置在所述力传感器（22）的下侧，设置在摘锭（15）与力传感器（22）之间；

夹头（24），其设置为Y字形结构，具有向下的开口，所述夹头（24）的上端通过紧固销钉（23）与所述力传感器（22）固定连接；

摘锭磨料驱动电机（27），其固定设置在所述夹头（24）开口的一侧端部，所述摘锭磨料驱动电机（27）的电机轴沿第二方向伸入至所述夹头（24）的开口内；

夹紧装置（26），其转动连接在所述夹头（24）开口的另一侧端部；

摘锭磨料（25），其设置在所述夹头（24）的开口内，所述摘锭磨料（25）的一端与所述摘锭磨料驱动电机（27）的电机轴固定连接，其另一端连接所述夹紧装置（26），由摘锭磨料驱动电机（27）驱动而在所述夹头（24）的开口内以摘锭磨料驱动电机（27）的电机轴为中心旋转并摩擦摘锭（15）表面的钩齿部位。

2.如权利要求1所述的采棉机摘锭磨损性能测试试验台，其特征在于，所述第二方向运动机构包括：第二方向导轨（9），其平行于所述底座（28）沿第二方向设置在所述第一方向滑动平台（2）的顶部，架设在两根第一方向导轨（4）之上，随同所述同步带（5）转动而整体沿第一方向水平平移；

第二方向驱动电机（8），其固定设置在所述第二方向导轨（9）的一侧端部，所述第二方向驱动电机（8）的电机轴平行于所述底座（28）沿第二方向设置；

第二方向丝杆，其设置在所述第二方向导轨（9）内，通过连联轴器与所述第二方向驱动电机（8）的电机轴固定连接，随同第二方向驱动电机（8）的电机轴同步转动；

第二方向滑动平台（11），其与所述第二方向丝杆螺纹连接，设置在所述第二方向导轨（9）的顶部，由所述第二方向丝杆驱动而带动摘锭运动机构整体沿第二方向导轨（9）水平平移。

3.如权利要求2所述的采棉机摘锭磨损性能测试试验台，其特征在于，所述摘锭磨料（25）为石棉摩擦材料、碳纤维摩擦材料、碳化铬复合材料、高锰钢材料制成的圆杆。

4.如权利要求2所述的采棉机摘锭磨损性能测试试验台，其特征在于，所述摘锭磨料（25）为棉杆粉碎以后通过添加粘结剂加工而成的圆杆。

5.如权利要求1所述的采棉机摘锭磨损性能测试试验台，其特征在于，所述采棉机摘锭磨损性能测试试验台用于摩擦摘锭（15）表面的钩齿部位，确定钩齿刃口的磨损面形状和磨损角度。