CN113418721B - 一种便于调试的农机试验机架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种便于调试的农机试验机架，包括固定板、工作台，所述固定板上设有一振动机构，所述固定板上滑动连接设有多组缓冲组件，多组所述缓冲组件一端设有一路面模拟机构，另一端与所述工作台球头连接，本发明通过控制盖板角度调节组件将路面模拟机构上的盖板倾斜成不同的角度，盖板倾斜后缓冲组件将工作台倾斜成与盖板相同的角度，并通过控制曲柄连杆组件的运动状态，使工作台在不同倾斜角度下的简谐运动，将倾斜角度不同的地形下复杂的路谱激励信息连续的调节成简谐运动，以实现农机设备的生产和收割与不同地形下路谱激励信息关系的定量研究，使实验数据更加全面。
Description
【技术领域】
本发明涉及农业设备测试技术领域，具体地说是一种便于调试的农机试验机架。
【背景技术】
在农业生产中，农机装备使得农业生产趋向规模化，随着我国农业现代化进程的加剧，农业机械化化水平不断提高。在农业设备研发初期，往往需要大量的测试，验证以确保农业机械设备可以提高农业的劳动生产率，模拟农机设备在真实路面上行驶的情况，并转化成路谱激励信息成为测试农业设备的一重要过程。
现有的模拟路面的设备往往只有一个方向的震动，无法模拟不同地形的路面，导致实验数据单一化。
【发明内容】
针对现有技术中实验数据单一性的不足，本发明提供了一种便于调试的农机试验机架，将不同地形下复杂的路谱激励信息调节成简谐运动，以实现农机设备的劳动生产率与不同地形下路谱激励信息的关系的定量研究。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种便于调试的农机试验机架，包括固定板、工作台，所述固定板上设有一振动机构，所述固定板上滑动连接设有多组缓冲组件，多组所述缓冲组件一端设有一路面模拟机构，另一端与所述工作台球头连接；
所述振动机构包括顶升杆、第一电机和曲柄连杆组件，所述顶升杆一端与所述第一电机通过所述曲柄连杆组件连接，另一端贯穿所述固定板与所述工作台球头连接；
所述缓冲组件包括滑动柱和空心柱，所述滑动柱一端与所述空心柱滑动连接，另一端贯穿所述固定板并设有一球头关节，且所述球头关节一侧与所述工作台球头连接，另一侧与所述固定板弹性连接；
所述路面模拟机构包括盖板、底座和盖板角度调节组件，所述盖板与所述底座相互扣合形成一用于安置所述盖板角度调节组件的一收纳空间。
优选的，所述固定板上开设有多组通孔组件，所述通孔组件包括顶升孔、多个滑动孔、多个固定孔；
所述顶升孔位于所述固定板中部；
多个所述滑动孔中心点与多个所述固定孔中心点分别组成两个形状相同大小不同的圆形，且所述圆形的中心点位于所述固定板中部。
优选的，所述工作台一端面设有多组球头槽组件，所述球头槽组件包括顶升槽和摆动槽；
所述顶升槽位于所述工作台中部；
所述摆动槽的中心点分别与所述滑动孔的中心点对应。
优选的，所述顶升杆设置在所述固定板的中部，并与所述顶升孔滑动连接。
优选的，所述曲柄连杆组件包括圆盘、连杆、多个铰接轴、电控调节部件；
所述圆盘固定套设在所述第一电机上输出轴上，所述圆盘上一侧面向内凹陷形成一滑槽，所述滑槽内设有一改变所述连杆运动轨迹电控调节部件；
所述连杆一侧与所述顶升杆通过一铰接轴连接，另一端与所述电控调节部件通过另一铰接轴连接。
优选的，所述电控调节部件包括第一液压缸和滑块；
所述滑块滑动设置在所述滑槽内，且所述滑块一侧与所述第一液压缸上的液压杆固定连接，另一侧与所述连杆通过铰接轴连接。
优选的，所述滑动柱分别与所述滑动孔滑动连接，且所述滑动柱的球头关节分别与其对应的所述摆动槽球头连接。
优选的，多个所述滑动柱上的球头关节与所述工作台的连接点的中心点组成一圆形面，所述圆形面的中心点位于所述工作台的中部。
优选的，所述盖板外侧为一外球面的一段外弧形面，所述收纳腔内壁与之对应开设有一内球面的一段内弧形面。
优选的，所述盖板角度调节组件包括盖板顶升部件和转动部件；
所述盖板顶升部件包括至少两个滑道、空心轴、第二液压缸和顶升块；
所述滑道上下对应设置在收纳腔内壁上，所述滑道内分别滑动设有所述顶升块和所述空心轴；
所述空心轴内镶嵌设有一所述第二液压缸，所述第二液压缸上的液压杆与所述顶升块固定连接；
所述转动部件包括小齿轮、大齿轮、转动轴、第二电机；
所述转动轴贯穿所述收纳腔内壁，且与所述收纳腔内壁转动连接；
所述转动轴一端固定设有第二电机，另一端固定套设有所述大齿轮，所述大齿轮与固定套设在所述空心轴上的小齿轮啮合。
本发明的优点在于：
本发明通过控制盖板角度调节组件将路面模拟机构上的盖板倾斜成不同的角度，盖板倾斜后缓冲组件将工作台倾斜成与盖板相同的角度，并通过控制曲柄连杆组件的运动状态，使工作台在不同倾斜角度下的简谐运动，将倾斜角度不同的地形下复杂的路谱激励信息连续的调节成简谐运动，以实现农机设备的生产和收割与不同地形下路谱激励信息关系的定量研究，使实验数据更加全面。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本说明书各实施例中涉及的技术方案对应附图加以简单说明，显而易见的，本说明书中所描述的附图仅仅是本发明的一些可能的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出任何创造性劳动的基础上，可以依据以下附图获得与本发明技术方案相同或相似的其他附图。
附图1是本发明一种便于调试的农机试验机架整体的结构示意图；
附图2是本发明一种便于调试的农机试验机架整体的结构分解示意图；
附图3是本发明一种便于调试的农机试验机架固定板的结构示意图；
附图4是本发明一种便于调试的农机试验机架工作台的结构示意图；
附图5是本发明一种便于调试的农机试验机架曲柄连杆组件结构分解示意图。
附图6是本发明一种便于调试的农机试验机架缓冲组件结构分解示意图；
附图7是本发明一种便于调试的农机试验机架路面模拟机构结构分解示意图；
附图8是本发明一种便于调试的农机试验机架盖板的结构示意图；
图中，工作台1、球头槽组件10、顶升槽100、摆动槽101、固定板2、通孔组件21、顶升孔211、多个滑动孔210、固定孔212、振动机构3、顶升杆30、第一电机32、曲柄连杆组件31、电控调节部件311、圆盘310、第一液压缸3110、滑块3111、连杆312、铰接轴313、缓冲组件4、滑动柱40、空心柱41、缓冲弹簧42、减震弹簧43、路面模拟机构5、盖板50、盖板角度调节组件51、盖板顶升部件512、空心轴5123、第二液压缸5122、顶升块5121、转动部件512小齿轮5113、大齿轮5111、转动轴5112、第二电机5114、底座52。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1-图2所示，一种便于调试的农机试验机架，包括固定板2、工作台1，固定板2上设有一振动机构3，固定板2上滑动连接设有多组缓冲组件4，多组缓冲组件4一端设有一路面模拟机构5，另一端与工作台1球头连接；固定板2固定至一水平安装面上，用以使缓冲组件4上下运动；
振动机构3包括顶升杆30、第一电机32和曲柄连杆组件31，顶升杆30一端与第一电机32通过曲柄连杆组件31连接，另一端贯穿固定板2与工作台1球头连接，
进一步的，顶升杆30一端为球头关节，另一端设有转动孔，使顶升杆30通过球头关节与工作台1铰接，通过转动孔与曲柄连杆组件31铰接；
缓冲组件4包括滑动柱40和空心柱41，滑动柱40一端与空心柱41滑动连接，另一端贯穿固定板2并设有一球头关节，且球头关节一侧与工作台1球头连接，另一侧与固定板2弹性连接；
进一步的，空心柱41内有一空心腔，滑动柱40与空心腔内壁通过减震弹簧43连接，且滑动柱40上套设一缓冲弹簧42，缓冲弹簧42的一端与球头连接，另一端与固定板2连接。
路面模拟机构5包括盖板50、底座52和盖板角度调节组件51，盖板50与底座52相互扣合形成一用于安置盖板角度调节组件51的一收纳空间。
进一步的，第一电机32、曲柄连杆组件31和盖板角度调节组件51均通过一内部控制器控制，在一定范围内方便操作着可选择任何一地形下的路谱激励信息。
首先需要说明的是，现有技术中农用机械设备的测试机架通常将路面激励信息转化成简谐运动，使工作台做一个水平方向的简谐运动，用以研究路谱激励信息与农业设备的生产或者收割时的关系，然而在实际的应用中路面的地势复杂，地势倾斜的角度往往难以预测，传统的机械设备测试机架显然无法满足实验的真实需求。
而本申请，通过控制盖板角度调节组件51将路面模拟机构5上的盖板50倾斜成不同的角度，盖板50倾斜后通过缓冲组件4将工作台1倾斜成与盖板50相同的角度，并通过控制曲柄连杆组件31的运动状态，使工作台1在不同倾斜角度下的简谐运动，将倾斜角度不同的地形下复杂的路谱激励信息连续的调节成简谐运动，以实现农机设备的生产和收割与不同地形下路谱激励信息关系的定量研究，使实验数据更加全面。
启动第一电机32后，带动曲柄连杆组件31运动，曲柄连杆组件31通过顶升杆30带动工作台1上下运动，工作台1通过缓冲组件4与固定板2的滑动连接做简谐运动，此时可通过调节电机的转速，以及连杆312的运动状态使简谐运动的震动频率和振幅发生改变，用于模拟一种地形下的路谱激励信息；
操作中还可通过控制盖板角度调节组件51调节盖板50的倾斜角度，从而使得多组缓冲组件4的高度不一，而通过缓冲组件4与工作台1球头连接的方式，得以实现工作台1与盖板50的倾斜角度相同，从而通过控制盖板50的倾斜角度，控制工作台1的倾斜角度，使得工作台1可以模拟出不同倾斜角度的地势情况，进而通过振动机构3模拟不同倾斜角度的地形下的路谱激励信息。
如图3所示，固定板2上开设有多组通孔组件21，通孔组件21包括顶升孔211、多个滑动孔210、多个固定孔212；
顶升孔211位于固定板2中部；
进一步的，顶升孔211与滑动孔210均用于与轴类零件滑动连接，作为优选方案，顶升孔211与滑动孔210内均压装设有直线轴承，减少与轴类零件相对滑动时的摩擦力。
多个滑动孔210中心点与多个固定孔212中心点分别组成两个形状相同大小不同的圆形，且圆形的中心点位于固定板2中部。
进一步的，固定孔212用于使固定板2与一水平面通过螺栓或者其他满足条件的方式实现可拆卸连接，通过上述设置滑动孔210与固定孔212使得滑动孔210与顶升孔211在与轴类零件发生相对滑动时产生的作用力可均匀的分散至固定板2上，减少本申请内部自身装配问题对实验结果造成影响。
如图4所示，工作台1一端面设有多组球头槽组件10，球头槽组件10包括顶升槽100和摆动槽101；
顶升槽100位于工作台1中部；
进一步的，顶升槽100用于与顶升杆30球头连接，振动机构3的作用力均通过顶升杆30传递至顶升槽100内，通过将顶升槽100位于工作台1的中部，使得振动机构3传递的作用力可均匀的分散至工作台1上。
摆动槽101的中心点分别与滑动孔210的中心点对应。
进一步的，摆动槽101与顶升槽100在装配时，可在槽内涂抹油脂用以减少顶升槽100与摆动槽101与球头关节滚动连接的摩擦力，提高润滑度。
如图1-图2所示，顶升杆30设置在固定板2的中部，并与顶升孔211滑动连接。
进一步的，顶升杆30作为振动机构3的动力输出杆，使其设置在固定板2的中部，有利于动力传递时，固定板2可均匀受力，进一步提高装置运行的平稳性。
如图5所示，曲柄连杆组件31包括圆盘310、连杆312、多个铰接轴313、电控调节部件311；
圆盘310固定套设在第一电机32上输出轴上，圆盘310上一侧面向内凹陷形成一滑槽，滑槽内设有一改变连杆312运动轨迹电控调节部件311；
连杆312一侧与顶升杆30通过一铰接轴313连接，另一端与电控调节部件311通过另一铰接轴313连接；
进一步的，连杆312两端均设有通孔，连杆312上的通孔分别与顶升杆30和电控连接部件通过铰接轴313转动连接；
进一步的，第一电机32转动时带动圆盘310转动，圆盘310带动其上的电控调节部件311转动，进而带动连杆312做机械往复的摆动，从而使得顶升杆30做上下运动。
如图5所示，电控调节部件311包括第一液压缸3110和滑块3111；
滑块3111滑动设置在滑槽内，且滑块3111一侧与第一液压缸3110上的液压杆固定连接，另一侧与连杆312通过铰接轴313连接。
进一步的，第一液压缸3110可通过控制器控制，在曲柄连杆组件31运动过程中，可通过控制第一液压缸3110上液压杆的伸缩，进而控制滑块3111在滑槽内的位置，从而改变连杆312机械往复运动摆动的幅度，进而改变顶升杆30上下运动的振幅。
如图2和图6所示，缓冲组件4上的滑动柱40分别与滑动孔210滑动连接，且滑动柱40的球头关节分别与其对应的摆动槽101球头连接。
如图6和图4所示，多个滑动柱40上的球头关节与工作台1的连接点的中心点组成一圆形面，圆形面的中心点位于工作台1的中部。
进一步的，当盖板50倾斜一定角度后，多组缓冲组件4将高度不一，而通过将多个滑动柱40上的球头关节与工作台1连接的中心点位于一圆形面上时，使得盖板50倾斜的可均匀的通过缓冲组件4传递至工作台1上，使工作台1倾斜相同的角度，而今实现工作台1的精准控制，避免共工作台1倾斜的角度与盖板50倾斜的角度不一致对实验结果造成影响。
如图7-图8所示，盖板50外侧为一外球面的一段外弧形面，收纳腔内壁与之对应开设有一内球面的一段内弧形面。
进一步的，盖板50外侧的外圆弧面与摆动轴承内圈的弧面相同，收纳腔内部的内弧形面与同一摆动轴承外圈的内弧面相同，使得在一定范围内使得盖板50可沿任一方向倾斜一定的角度。
如图7-图8所示，盖板角度调节组件51包括盖板顶升部件512和转动部件512；
盖板顶升部件512包括至少两个滑道、空心轴5123、第二液压缸5122和顶升块5121；
滑道上下对应设置在收纳腔内壁上，滑道内分别滑动设有顶升块5121和空心轴5123；
进一步的，上侧滑道为一半圆弧的弧形切割面，下侧滑道为一环形切割槽，作为优选方案，顶升块5121靠近上滑道的一侧上滚动设有一与上滑道相匹配的滚珠，空心轴5123与环形切割槽滑动连接。
空心轴5123内镶嵌设有一第二液压缸5122，第二液压缸5122上的液压杆与顶升块5121固定连接；
进一步的，第二液压缸5122可通过控制器控制，操作者可通过控制第二液压缸5122带动顶升块5121升降，顶升块5121带动盖板50在一定的范围内发生倾斜。
转动部件512包括小齿轮5113、大齿轮5111、转动轴5112、第二电机5114；
转动轴5112贯穿收纳腔内壁，且与收纳腔内壁转动连接；
转动轴5112一端固定设有第二电机5114，另一端固定套设有大齿轮5111，大齿轮5111与固定套设在空心轴5123上的小齿轮5113啮合。
进一步的，收纳腔内壁开设有用以与转动轴5112转动连接的联通孔，优选的，联通孔内压装设有球轴承，联通孔通过球轴承与转动轴5112转动连接，当第二电机5114转动时，通过转动轴5112带动大齿轮5111转动，大齿轮5111带动通过小齿轮5113带动空心轴5123在环形切割槽内滑动，进而使得顶升部件位于盖板50不同的方向，使得盖板50可以在任一方向倾斜。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种便于调试的农机试验机架，包括工作台(1)，固定板(2)、其特征在于：所述固定板(2)上设有一振动机构(3)，所述固定板(2)上滑动连接设有多组缓冲组件(4)，多组所述缓冲组件(4)一端设有一路面模拟机构(5)，另一端与所述工作台(1)球头连接；
所述振动机构(3)包括顶升杆(30)、第一电机(32)和曲柄连杆组件(31)，所述顶升杆(30)一端与所述第一电机(32)通过所述曲柄连杆组件(31)连接，另一端贯穿所述固定板(2)与所述工作台(1)球头连接；
所述缓冲组件(4)包括滑动柱(40)和空心柱(41)，所述滑动柱(40)下端与所述空心柱(41)滑动连接，所述滑动柱(40)的上端贯穿所述固定板(2)并设有一球头关节，且所述滑动柱(40)通过所述球头关节与所述工作台(1)球头连接，所述滑动柱(40)上套设一缓冲弹簧（42），所缓冲弹簧（42）的一端与球头连接，另一端与固定板(2)连接；
所述路面模拟机构(5)包括盖板(50)、底座(52)和盖板角度调节组件(51)，所述盖板(50)与所述底座(52)相互扣合形成一用于安置所述盖板角度调节组件(51)的一收纳空间；
通过控制所述盖板角度调节组件(51)将所述路面模拟机构(5)上的盖板(50)倾斜成不同的角度，所述盖板(50)倾斜后通过缓冲组件(4)将工作台(1)倾斜成与盖板(50)相同的角度。
2.根据权利要求1所述的一种便于调试的农机试验机架，其特征在于：所述固定板(2)上开设有多组通孔组件(21)，所述通孔组件(21)包括顶升孔(211)、多个滑动孔(210)、多个固定孔(212)；
所述顶升孔(211)位于所述固定板(2)中部；
多个所述滑动孔(210)中心点与多个所述固定孔(212)中心点分别组成两个形状相同大小不同的圆形，且所述圆形的中心点位于所述固定板(2)中部。
3.根据权利要求2所述的一种便于调试的农机试验机架，其特征在于：所述工作台(1)一端面设有多组球头槽组件(10)，所述球头槽组件(10)包括顶升槽(100)和摆动槽(101)；
所述顶升槽(100)位于所述工作台(1)中部；
所述摆动槽(101)的中心点分别与所述滑动孔(210)的中心点对应。
4.根据权利要求2所述的一种便于调试的农机试验机架，其特征在于：所述顶升杆(30)设置在所述固定板(2)的中部，并与所述顶升孔(211)滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种便于调试的农机试验机架，其特征在于：所述曲柄连杆组件(31)包括圆盘(310)、连杆(312)、多个铰接轴(313)、电控调节部件(311)；
所述圆盘(310)固定套设在所述第一电机(32)上输出轴上，所述圆盘(310)上一侧面向内凹陷形成一滑槽，所述滑槽内设有一改变所述连杆(312)运动轨迹电控调节部件(311)；
所述连杆(312)一侧与所述顶升杆(30)通过一铰接轴(313)连接，另一端与所述电控调节部件(311)通过另一铰接轴(313)连接。
6.根据权利要求5所述的一种便于调试的农机试验机架，其特征在于：所述电控调节部件(311)包括第一液压缸(3110)和滑块(3111)；
所述滑块(3111)滑动设置在所述滑槽内，且所述滑块(3111)一侧与所述第一液压缸(3110)上的液压杆固定连接，另一侧与所述连杆(312)通过铰接轴(313)连接。
7.根据权利要求3所述的一种便于调试的农机试验机架，其特征在于：所述滑动柱(40)分别与所述滑动孔(210)滑动连接，且所述滑动柱(40)的球头关节分别与其对应的所述摆动槽(101)球头连接。
8.根据权利要求1所述的一种便于调试的农机试验机架，其特征在于：多个所述滑动柱(40)上的球头关节与所述工作台(1)的连接点的中心点组成一圆形面，所述圆形面的中心点位于所述工作台(1)的中部。
9.根据权利要求1所述的一种便于调试的农机试验机架，其特征在于：所述盖板(50)外侧为一外球面的一段外弧形面，所述收纳空间内壁与之对应开设有一内球面的一段内弧形面。
10.根据权利要求1所述的一种便于调试的农机试验机架，其特征在于：所述盖板角度调节组件(51)包括盖板顶升部件(512)和转动部件(512);
所述盖板顶升部件(512)包括至少两个滑道、空心轴(5123)、第二液压缸(5122)和顶升块(5121)；
所述滑道上下对应设置在收纳空间内壁上，所述滑道内分别滑动设有所述顶升块(5121)和所述空心轴(5123)；
所述空心轴(5123)内镶嵌设有一所述第二液压缸(5122)，所述第二液压缸(5122)上的液压杆与所述顶升块(5121)固定连接；
所述转动部件(512)包括小齿轮(5113)、大齿轮(5111)、转动轴(5112)、第二电机(5114)；
所述转动轴(5112)贯穿所述收纳空间内壁，且与所述收纳空间内壁转动连接；
所述转动轴(5112)一端固定设有第二电机(5114)，另一端固定套设有所述大齿轮(5111)，所述大齿轮(5111)与固定套设在所述空心轴(5123)上的小齿轮(5113)啮合。
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