CN207408086U - 模块化作物机械力学特性测量仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及力学测定领域，尤其是一种模块化作物机械力学特性测量仪。包括测力系统模块1、支撑模块和推拉件模块，测力系统模块固定在支撑模块上，推拉件模块与测力系统模块的底部连接，测力系统模块和推拉件模块的连接处设置力传感器；所述测力系统模块包括螺杆Ⅰ、固定螺塞、活动螺塞和螺杆Ⅱ，螺杆Ⅰ设置在固定螺塞内，螺杆Ⅰ与固定螺塞之间形成螺旋副，螺杆Ⅰ的中心设有孔，螺杆Ⅱ设置在螺杆Ⅰ的中心孔内，螺杆Ⅰ与螺杆Ⅱ之间形成螺旋副，螺杆Ⅱ的底部连接有活动螺塞，螺杆Ⅱ与活动螺塞之间形成螺旋副，活动螺塞的底部与推拉件模块连接，活动螺塞与推拉件模块的连接处设有力传感器。其模块化设计理念，可装可卸，多用途使用，采用开速进给及精细调整结合，便于人工操作，数据测量准确,结构简单，收方自如，使用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及力学测定领域，尤其是一种模块化作物机械力学特性测量仪。
背景技术
农业机械在研发过程中,需要研究作物、机具、土壤之间的关系，而作物的力学特性是研究的基础。目前，现有的测力装置主要适用在实验室对物料进行压缩或拉伸试验。将现有的力学测量装置用于农作物力学特性测量时，存在以下缺陷：(1)功能单一，只可进行一定量程的拉力或压力的简单测试,而在农业机械的设计过程中又很依赖于测力装置，但是单一的测力装置不仅降低了农业机械的研发速度而且还增加了农业机械的研发成本；(2)测量不便, 只能将作物试样拿回实验室检测或在田间进行简单的测试,操作不方便；(3)数据准确率低, 田间工作条件复杂,人工操作不便、不当,影响测量结果；(4)现有的测量装置多为一体式装置，量程不可调整,设备体积较大,携带不便,不可拆卸，很难对作物的不同特性的力进行测量。所以现在急需一款可以测量不同特性的力的测力装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种模块化作物机械力学特性测量仪，其模块化设计理念，可装可卸，多用途使用，采用开速进给及精细调整结合，便于人工操作，数据测量准确,结构简单，收方自如，使用方便。
本实用新型的技术方案是：一种模块化作物机械力学特性测量仪，其中，包括测力系统模块1、支撑模块和推拉件模块，测力系统模块固定在支撑模块上，推拉件模块与测力系统模块的底部连接，测力系统模块和推拉件模块的连接处设置力传感器；
所述测力系统模块包括螺杆Ⅰ、固定螺塞、活动螺塞和螺杆Ⅱ，螺杆Ⅰ设置在固定螺塞内，螺杆Ⅰ与固定螺塞之间形成螺旋副，螺杆Ⅰ的中心设有孔，螺杆Ⅱ设置在螺杆Ⅰ的中心孔内，螺杆Ⅰ与螺杆Ⅱ之间形成螺旋副，螺杆Ⅱ的底部连接有活动螺塞，螺杆Ⅱ与活动螺塞之间形成螺旋副，活动螺塞的底部与推拉件模块连接，活动螺塞与推拉件模块的连接处设有力传感器。
本实用新型中，所述活动螺塞内设有中心孔，螺杆Ⅱ的底部设置在活动螺塞的中心孔内。
所述支撑模块包括推架台，推架台的顶部设有与测力系统模块的形状相对应的圆柱形孔，测力系统模块1设置在圆柱形孔内，测力系统模块的外表面间隔设置数个凹槽，对应的在圆柱形孔内间隔设置数个凸起，凸起设置在凹槽内，通过螺栓实现了测力系统模块与推架台的固定连接。
所述推拉件模块包括推件，活动螺塞的下部与推件的顶部螺纹连接，在推件与活动螺塞的连接处设有力传感器。
所述支撑模块包括固定套和拉力架，测力系统模块通过固定套与拉力架固定连接，测力系统模块设置在拉力架顶部的孔内，固定套呈环状，设置在测力系统模块的外表面，测力系统模块的外表面间隔设置数个凹槽，对应的在固定套上设有多个圆孔，螺栓通过圆孔插入凹槽内，实现了固定套与测力系统模块的固定连接；固定套的外表面间隔设置数个凸起，凸起与拉力架固定连接，实现了固定套与拉力架的固定连接。
所述推拉件模块包括挂钩，活动螺塞的下部与挂钩的顶部螺纹连接，在挂钩与活动螺塞的连接处设有力传感器。
所述支撑模块包括固定套和支撑架，测力系统模块通过固定套与支撑架固定连接，测力系统模块设置在支撑架顶部的孔内，测力系统模块的外表面间隔设置数个凹槽，对应的在支撑架的孔的内表面间隔设置凸起，凸起设置在凹槽内；固定套呈环状，设置在测力系统模块的外表面，对应的在固定套上设有数个圆孔，螺栓通过圆孔插入凹槽内，实现了固定套与测力系统模块的固定连接；固定套的外表面间隔设置数个凸起，凸起与支撑架固定连接，实现了固定套与支撑架的固定连接。
所述推拉件模块包括压力塞，压力塞呈圆盘状，其圆盘状的中心固定有连接柱，活动螺塞的下部与压力塞连接柱之间为螺纹连接，在连接柱与活动螺塞的连接处设有力传感器。
本实用新型的有益效果：
(1)功能多样，可用于测量多种特性的力，该装置既可在实验室使用，也可用于田间作物的力学测量；
(2)采用开速进给及精细调整结合，即可缩短调整时间，又可通过精量进给保证数据测定的准确；
(3)因为采用了模块化的理念，将不同功用的装置进行了拆分，使其独立化并保留其功能特性，形成一个个独立的模块，使用时只需按照测量需求，将不同模块进行简单的组合，就能实现对不同特性的力进行测量；
(4)结构简单，使用方便，实用性强。
附图说明
图1是本实用新型测力系统模块的剖视图；
图2是本实用新型中测力装置的立体图；
图3是实施例1中本实用新型的立体图；
图4是实施例1中推架台的结构示意图；
图5是实施例1中推件的结构示意图；
图6是实施例2中本实用新型的立体图；
图7是实施例2中拉力架的结构示意图；
图8是实施例2中固定套的结构示意图；
图9是实施例2中挂钩的结构示意图；
图10是实施例3中本实用新型的立体图；
图11是实施例3中支撑架的结构示意图；
图12是实施例3中压力塞的结构示意图。
图中：1测力系统模块；101螺杆Ⅰ；102固定螺塞；104活动螺塞；105螺杆Ⅱ；106 凹槽；2推架台；3推件；4固定套；5拉力架；6挂钩；7支撑架；8压力塞；9力传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
本实用新型所述的模块化作物机械力学特性测量仪包括测力系统模块1、支撑模块和推拉件模块。测力系统模块设置在支撑模块上，推拉件模块与测力系统模块的底部连接，测力系统模块和推拉件模块的连接处设置力传感器9。推拉件模块动作时，力传感器9会感知推拉力的大小，从而对作物的力学性能进行测量。
如图1和图2所示，测力系统模块包括螺杆Ⅰ101、固定螺塞102、活动螺塞104和螺杆Ⅱ105，螺杆Ⅰ101设置在固定螺塞102内，螺杆Ⅰ101与固定螺塞102之间通过螺纹连接：螺杆Ⅰ101的外表面设有外螺纹，对应的在固定螺塞102的内表面设有内螺纹，外螺纹和内螺纹相配合，螺杆Ⅰ101的顶部设有转动把手，转动螺杆Ⅰ101时，螺杆Ⅰ101沿固定螺塞102 的轴向上下往复移动。螺杆Ⅰ101的中心设有孔，螺杆Ⅱ105设置在螺杆Ⅰ101的中心孔内，螺杆Ⅰ101与螺杆Ⅱ105之间通过螺纹连接：螺杆Ⅰ101的内表面设有内螺纹，对应的螺杆Ⅱ 105的外表面设有外螺纹，外螺纹和内螺纹相配合，螺杆Ⅱ105的顶部设有转动把手，转动螺杆Ⅱ105时，螺杆Ⅱ105沿螺杆Ⅰ101的轴向上下往复移动。
螺杆Ⅱ105的底部连接有活动螺塞104，活动螺塞104内设有中心孔，螺杆Ⅱ105的底部设置在活动螺塞104的中心孔内，螺杆Ⅱ105与活动螺塞104之间通过螺纹连接：螺杆Ⅱ105 的外表面设有外螺纹，对应的活动螺塞104的内表面设有内螺纹，外螺纹和内螺纹相互配合，从而实现了螺杆Ⅱ105和活动螺塞104的连接。活动螺塞104的底部与推拉件模块连接，在活动螺塞104与推拉件模块的连接处设有力传感器9。
测力系统模块动作时，由大螺距的螺杆Ⅰ101和固定螺塞102组成的螺旋副形成开速进给，拧进螺杆Ⅰ101时，螺杆Ⅰ101带动螺杆Ⅱ105、活动螺塞104、与活动螺塞104连接的推拉件模块快速接近作物，实现了快速进给，节省了进给时间并提高了效率。同时，由螺杆Ⅰ101和螺杆Ⅱ105组成的螺旋副、以及螺杆Ⅱ105和活动螺塞104组成的螺旋副形成精细调节，当精细调节时，活动螺塞104和推拉件模块移动的距离是两个不同螺距之差，通过精细调节，能够精细地调节推拉件模块和作物之间的距离，使推拉件模块与作物接触，并对作物施加适当地推力或拉力。
在本装置中，测力系统模块是主要部件，而支撑模块和推拉件模块可以根据不同特性的力多样性设置。测力系统模块和不同的支撑模块、推拉件模块进行简单的组合就可以可完成作物相应力学特性的测定。下面请看具体的实施例。
实施例1
本实施例中的模块化作物机械力学特性测量仪为测量作物推力的装置。如图3、图4和图5所示，本实施例中的支撑模块包括推架台2，推拉件模块包括推件3。推架台2与测力系统模块1固定连接：推架台2的顶部设有与测力系统模块的形状相对应的圆柱形孔，测力系统模块1设置在圆柱形孔内，测力系统模块1的外表面间隔设置多个凹槽106，对应的在圆柱形孔内间隔设置多个凸起，凸起设置在凹槽106内，起到了导向作用，再通过螺栓实现了测力系统模块1与推架台2的固定连接。
推件3与测力系统模块1的底部固定连接：测力系统模块1中，活动螺塞104中心孔的下部设有内螺纹，对应的在推件3的顶部设有外螺纹，因此活动螺塞104与推件3之间为螺纹连接。在推件3与测力系统模块1的连接处即活动螺塞104的内孔处设有力传感器9。测力系统模块动作时，开速进给和精细调节相结合，推动活动螺塞104和推件，对作物施加推力，活动螺塞104内的力传感器感受到推力并显示。
实施例2
本实施例中的模块化作物机械力学特性测量仪为测量作物拉力的装置。如图6至图9所示，本实施例中的支撑模块包括固定套4和拉力架5，推拉件模块包括挂钩6。测力系统模块 1通过固定套4与拉力架5固定连接：测力系统模块1设置在拉力架5顶部的孔内，固定套4 呈环状，设置在测力系统模块1的外表面，测力系统模块1的外表面间隔设置多个凹槽106，对应的在固定套4上设有多个圆孔，螺栓通过圆孔插入凹槽106内，实现了固定套4与测力系统模块1的固定连接；同时固定套4的外表面间隔设置多个凸起，凸起通过螺栓与拉力架 5固定连接，实现了固定套4与拉力架5的固定连接。
挂钩6与测力系统模块1的底部固定连接：测力系统模块1中，活动螺塞104中心孔的下部设有内螺纹，对应的在挂钩6的顶部设有外螺纹，因此活动螺塞104与挂钩6之间为螺纹连接。在挂钩6与测力系统模块1的连接处即活动螺塞104的内孔处设有力传感器9。测力系统模块动作时，开速进给和精细调节相结合，使作物挂在挂钩6上，并对作物施加拉力，活动螺塞104内的力传感器感受到拉力并显示。
实施例3
本实施例中的模块化作物机械力学特性测量仪为测量作物压力的装置。如图8、图10、图11和图12所示，本实施例中的支撑模块包括固定套4和支撑架7，推拉件模块包括压力塞8。测力系统模块1通过固定套4与支撑架7固定连接：测力系统模块1设置在支撑架7 顶部的孔内，测力系统模块1的外表面间隔设置多个凹槽106，对应的在支撑架7的孔的内表面间隔设置凸起，凸起设置凹槽，从而起到导向作用；固定套4呈环状，设置在测力系统模块1的外表面，对应的在固定套4上设有多个圆孔，螺栓通过圆孔插入凹槽106内，实现了固定套4与测力系统模块1的固定连接；同时固定套4的外表面间隔设置多个凸起，凸起通过螺栓与支撑架7固定连接，实现了固定套4与支撑架7的固定连接。
压力塞8呈圆盘状，其圆盘状的中心固定有连接柱。压力塞8与测力系统模块1的底部固定连接：测力系统模块1中，活动螺塞104中心孔的下部设有内螺纹，对应的在压力塞的连接柱的顶部设有外螺纹，因此活动螺塞104与连接柱之间为螺纹连接。在连接柱与测力系统模块1的连接处即活动螺塞104的内孔处设有力传感器9。测力系统模块动作时，开速进给和精细调节相结合，压力塞8与作物接触，并对作物施加压力，活动螺塞104内的力传感器感受到压力并显示。
Claims (7)
1.一种模块化作物机械力学特性测量仪，其特征在于：包括测力系统模块(1)、支撑模块和推拉件模块，测力系统模块固定在支撑模块上，推拉件模块与测力系统模块的底部连接，测力系统模块和推拉件模块的连接处设置力传感器(9)；
所述测力系统模块包括螺杆Ⅰ(101)、固定螺塞(102)、活动螺塞(104)和螺杆Ⅱ(105)，螺杆Ⅰ(101)设置在固定螺塞(102)内，螺杆Ⅰ(101)与固定螺塞(102)之间形成螺旋副，螺杆Ⅰ(101)的中心设有孔，螺杆Ⅱ(105)设置在螺杆Ⅰ(101)的中心孔内，螺杆Ⅰ(101)与螺杆Ⅱ(105)之间形成螺旋副，螺杆Ⅱ(105)的底部连接有活动螺塞(104)，螺杆Ⅱ(105)与活动螺塞(104)之间形成螺旋副，活动螺塞(104)的底部与推拉件模块连接，活动螺塞(104)与推拉件模块的连接处设有力传感器(9)。
2.根据权利要求1所述的模块化作物机械力学特性测量仪，其特征在于：所述支撑模块包括推架台(2)，推架台(2)的顶部设有与测力系统模块的形状相对应的圆柱形孔，测力系统模块(1)设置在圆柱形孔内，测力系统模块(1)的外表面间隔设置数个凹槽(106)，对应的在圆柱形孔内间隔设置数个凸起，凸起设置在凹槽(106)内，通过螺栓实现了测力系统模块(1)与推架台(2)的固定连接。
3.根据权利要求2所述的模块化作物机械力学特性测量仪，其特征在于：所述推拉件模块包括推件(3)，活动螺塞(104)的下部与推件(3)的顶部螺纹连接，在推件(3)与活动螺塞(104)的连接处设有力传感器(9)。
4.根据权利要求1所述的模块化作物机械力学特性测量仪，其特征在于：所述支撑模块包括固定套(4)和拉力架(5)，测力系统模块(1)通过固定套(4)与拉力架(5)固定连接，测力系统模块(1)设置在拉力架(5)顶部的孔内，固定套(4)呈环状，设置在测力系统模块(1)的外表面，测力系统模块(1)的外表面间隔设置数个凹槽(106)，对应的在固定套(4)上设有数个圆孔，螺栓通过圆孔插入凹槽(106)内，实现了固定套(4)与测力系统模块(1)的固定连接；固定套(4)的外表面间隔设置数个凸起，凸起与拉力架(5)固定连接，实现了固定套(4)与拉力架(5)的固定连接。
5.根据权利要求4所述的模块化作物机械力学特性测量仪，其特征在于：所述推拉件模块包括挂钩(6)，活动螺塞(104)的下部与挂钩(6)的顶部螺纹连接，在挂钩(6)与活动螺塞(104)的连接处设有力传感器(9)。
6.根据权利要求1所述的模块化作物机械力学特性测量仪，其特征在于：所述支撑模块包括固定套(4)和支撑架(7)，测力系统模块(1)通过固定套(4)与支撑架(7)固定连接，测力系统模块(1)设置在支撑架(7)顶部的孔内，测力系统模块(1)的外表面间隔设置数个凹槽(106)，对应的在支撑架(7)的孔的内表面间隔设置凸起，凸起设置在凹槽内；固定套(4)呈环状，设置在测力系统模块(1)的外表面，对应的在固定套(4)上设有数个圆孔，螺栓通过圆孔插入凹槽(106)内，实现了固定套(4)与测力系统模块(1)的固定连接；固定套(4)的外表面间隔设置数个凸起，凸起与支撑架(7)固定连接，实现了固定套(4)与支撑架(7)的固定连接。
7.根据权利要求6所述的模块化作物机械力学特性测量仪，其特征在于：所述推拉件模块包括压力塞(8)，压力塞(8)呈圆盘状，其圆盘状的中心固定有连接柱，活动螺塞(104)的下部与压力塞连接柱之间为螺纹连接，在连接柱与活动螺塞(104)的连接处设有力传感器(9)。
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