CN208148566U - 可自动卸料的卧式农业物料压缩特性试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及可自动卸料的卧式农业物料压缩特性试验台，用于测定农业物料在压缩过程中呈现的流变特性以及成型后流变特性，实现试验操作自动化。本试验台为卧式压缩装置，压缩装置主要包括压缩装置和卸料装置和试验台架；压缩装置包括数字液压缸、成型模具、推杆、推板和挡块；卸料装置包括伺服电缸、滑动导轨、卸料槽；试验台架主要包括试验桌、万向轮，滚轮支架。本发明为闭式成型装置，能够模拟农业物料田间压缩机具实际作业过程，试验过程无需人为测量数据，提高试验精度。

Description

可自动卸料的卧式农业物料压缩特性试验台

技术领域

本实用新型涉及可自动卸料的卧式农业物料压缩特性试验台，用于测定农业物料在压缩过程中呈现的流变特性，提高闭式压缩实验装置的自动化程度，为农业物料田间压缩作业机具的参数设计提供理论依据。

背景技术

农业物料内容广泛，资源丰富，主要包括牧草、秸秆等可再生的生物质资源。作为重要的生物质资源，农业物料用途多样，包括成型燃料、牲畜饲料、沼气池填料等，但全世界农业物料平均利用率不足30%，如何高效综合利用农业物料一直以来都是世界各国研究的重要课题。原始的农业物料具有结构松散、产地分散、不便收集和储运等特点，导致其储运困难，回收成本高，农民通常采用直接丢弃或就地焚烧的方式处理农业物料，不仅造成资源的严重浪费，而且会破坏农田生态环境，引起大气污染。压缩成型技术可显著降低农业物料所占体积，提高物料密度，是常用的农业物料初加工手段。

随着对农业物料的开发利用，农业物料压缩成型技术相继发展出了螺旋挤压成型设备、活塞冲压成型设备和模辊挤压成型设备三种生产设备。螺旋挤压成型设备与模辊挤压成型设备均主要用于工厂化加工，田间农业物料压缩打包以及回收作业主要采用活塞冲压成型设备。由于我国幅员辽阔，气候差异较大，且不同农业物料在压缩过程中表现出的物料压缩特性差异巨大，均对农业物料成型设备提出了较高要求。

农业物料压缩特性主要包括应力松弛、蠕变特性以及力学特性等方面，这些特性对农业物料田间压缩作业的成型效果、作业能耗、作业效率等均将产生重要影响。传统的闭式压缩试验多采用立式压缩设备，受高度影响较大，试验设备行程通常较短，压缩速度低、且无法完成物料成型压块的自动平稳卸料，人工手动卸料对物料成型压块物料特性影响较大。因此，提高压缩试验台自动化程度，降低人为因素对实验误差的影响，已成为农业物料压缩试验设备科学研究过程的重要环节。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，融合机电液一体化技术，发挥综合优势，提供一种自动化程度高、压缩速度快、检测灵敏、结构精简的农业物料压缩特性试验台。

本实用新型采用的技术方案如下。

可自动卸料的卧式农业物料压缩特性试验台，其特征在于，包括压缩装置、卸料装置和试验台架；所述的压缩装置包括数字液压缸、推杆、推板、成型模具、挡块和挡块垫板；所述数字液压缸活塞依次与压力传感器、推杆、推板螺钉联结，并将压缩力输出至成型模具；挡块垫板与挡块底板采用螺栓连接且相对位置固定，挡块垫板下表面与试验桌面螺栓连接；所述的卸料装置包括电动缸、滑动导轨、卸料斗、拉压力传感器；所述卸料斗与成型模具出料端对接；导轨滑块与成型模具螺钉联结，导轨滑块前端面与电动缸活塞前端拉压力传感器连接，电动缸活塞带动导轨滑块沿导轨轨道方向前后匀速移动；所述的试验台架包括试验桌、油箱、支架固定架、滚轮支架、滚轮；所述试验台架桌脚安装有2对万向轮，万向轮由滚轮支架和滚轮组成，万向轮高度可调节。

在上述技术方案中，所述挡块立板工作面加工有一正方形凸台，凸台工作面与卸料斗对接，挡块立板背面与底板间布置有4根加强筋，挡块底板与挡块垫板采用螺栓连接。

在上述技术方案中，所述滑动导轨由导轨滑块、活动滑块和导轨轨道组成；活动滑块与导轨轨道间隙配合，滑动导轨两外侧面与活动滑块螺钉联结，相互可拆卸。

在上述技术方案中，所述导轨滑块上表面与成型模具下表面采用螺钉固定，导轨滑块前端面与伺服电缸活塞前端拉压力传感器连接，导轨轨道下表面通过螺钉与导轨固定块采用螺钉联结。

在上述技术方案中，所述滚轮支架上端面与滚珠丝杆螺钉联结，滚珠丝杆外周由支撑架和金属外壳包裹，滚珠丝杆上端与螺母固连，万向轮高度由螺母间接调，可自由伸缩。

本实用新型的有益效果是：本发明导轨形式所设计成型模具截面形状、大小更换，导轨滑块高度可根据成型模具大小调整；试验台架桌面有位置调整孔，电动缸、导轨和挡块位置均可根据模具长度进行调整。成型模具底面钻有盲孔，与伺服电缸连接的导轨滑块螺钉联结，结构简单。简化了闭式压缩试验过程，降低了人为因素造成的实验误差，同时降低了试验操作人员的劳动强度，提高了试验检测精度。综上，本发明融合机电液一体化技术，响应快、精度高、结构简单，自动化程度高，能有效模拟农业物料田间压缩作业实际工况，实时测得压缩过程的作业参数。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图。

图2是本实用新型的俯视结构示意图。

图3是本实用新型的立体结构示意图。

图4是本实用新型中挡块的立体结构示意图。

图5是本实用新型中挡块垫板的立体结构示意图。

图6是本实用新型中滚轮固定机构的立体结构示意图。

图6a是本实用新型中滚轮固定机构的局部剖结构示意图。

图7是本实用新型中滑动导轨的立体结构示意图。

图8是本实用新型中导轨滑块的立体结构示意图。

图中：1、液压缸垫块，2、数字液压缸，3油箱，4、螺栓，5、伺服电机，6、压力传感器，7、电动缸，8、试验桌，9、滑动导轨，10、拉压力传感器，11、导轨固定块，12、卸料斗，13、滚轮支架，14、支架固定架，15、滚轮，16、电动缸垫板，17、推杆，18、推板，19、成型模具，20、挡块，21、挡块垫板。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。

如图1、2、3所示，可自动卸料的卧式农业物料压缩特性试验台，其特征在于：该试验台由压缩装置、卸料装置和试验台架组成；所述的压缩装置包括数字液压缸2、推杆17、推板18、成型模具19、挡块20和挡块垫板21；所述数字液压缸2活塞依次与压力传感器6、推杆17、推板18螺钉联结，且推杆17、推板18和成型模具19截面同轴，轴线分别通过其几何中心，数字液压缸2分别通过其将压缩力传输至成型模具19，将农业物料压缩成具有一定密度的紧实压块，压缩过程中，各传感器实时监测压缩速度、压缩位移、成型压力成试验参数；所述挡块21垫板与挡块20底板采用螺栓连接且相对位置固定，挡块垫板21下表面与试验桌8面螺栓连接，挡块20前端凸台工作面与卸料斗12上端对接，并始终超出卸料斗12内边缘以确保物料成型压块能完全落入卸料斗12。

所述的卸料装置包括电动缸7、滑动导轨9、卸料斗12、拉压力传感器10；所述卸料斗12上端与成型模具19出料端对接，导轨滑块9-2与成型模具19螺钉联结，使导轨滑块9-2与成型模具19相对位置固定，导轨滑块9-2前端面与电动缸7活塞前端拉压力传感器10连接；保压结束后，电动缸7活塞带动导轨滑块9-2与成型模具19沿滑动导轨9方向向后匀速移动，数字液压缸2活塞保持静止，拉压力传感器10实时记录所测试验数据，待完全露出物料成型压块后，数字液压缸2活塞带动推板18回退，物料成型压块在重力的作用下刚好掉进卸料斗12中。

所述的试验台架包括油箱3、支架固定架14、滚轮支架13、滚轮15；所述试验台架桌脚安装有2对万向轮，万向轮由滚轮支架13和滚轮15组成，与试验桌8构成推车；万向轮高度可调节，可外购获得；支架固定架14主要由金属外壳14-3、滚珠丝杆14-2、支撑架14-4、螺母14-1组成。

如图4所示，所述挡块20立板工作面加工有一正方形凸台，凸台工作面与卸料斗12对接，挡块20立板背面与底板间布置有4根加强筋，中间两根加强筋高度小于两侧加强筋。

如图5所示，所述挡块垫板21为对称结构，用于固定挡块，同时提高挡块刚度，常规结构，不作详细介绍。

如图6、6a所示，所述所述滚轮支架（13）上端面与滚珠丝杆（14-2）螺钉联结，滚珠丝杆外周由支撑架（14-4）和金属外壳（14-3）包裹，滚珠丝杆上端与螺母（14-1）固连，万向轮高度由螺母间接调节，可自由伸缩。

如图7所示，所述滑动导轨9采用双体轨道，由导轨滑块9-2、活动滑块9-3和导轨轨道9-1组成，两根导轨轨道9-1位于活动滑块9-3外侧，与活动滑块9-3间隙配合，每根导轨轨道9-1下侧面有两通孔，用于固定滑动导轨9，导轨滑块9-2外侧面与活动滑块9-3螺钉联结，相互可拆卸。

如图8所示，所述导轨滑块9-2有四个面，两侧面分别加工有两通孔，前端面内侧与上表面内侧布置有加强筋，以提高导轨滑块9-2前端面刚度，导轨滑块9-2上表面加工有6个通孔，用于固定成型模具19，并可适应不同截面尺寸的成型模具19。

下面具体介绍本实用新型的工作过程。

推板在数字液压缸活塞的推动下匀速前进，将杂乱蓬松状态的农业物料压缩成具有一定形状和密度的成型压块，成型压块密度由所设定的最大压缩力决定，农业物料成型后经一定时间保压，保压过程中成型压块发生应力松弛现象，进而成为稳定状态的压块；保压结束后，数字液压缸活塞保持静止，伺服电缸启动，电动缸活塞带动和成型模具固定联结的导轨滑块向后匀速运动，直到成型压块从成型模具出料端被完全推出，数字液压缸活塞带动推板回退，此时，农业物料成型压块在重力作用下掉进卸料斗，完成成型压块的自动卸料，一次压缩试验过程结束。压缩试验过程中，数字液压缸活塞前端压力传感器记录包括预紧、压缩、保压、模具回退等成型过程各阶段的应力，电动缸前端拉压力传感器记录电动缸活塞前进与回退所产生的应力，试验过程各阶段压缩速度、压缩行程等试验参数由速度传感器、位移传感器等实时记录。

Claims (5)

1.可自动卸料的卧式农业物料压缩特性试验台，其特征在于，包括压缩装置、卸料装置和试验台架；所述的压缩装置包括数字液压缸（2）、推杆（17）、推板（18）、成型模具（19）、挡块（20）和挡块垫板（21）；所述数字液压缸活塞依次与压力传感器（6）、推杆、推板螺钉联结，并将压缩力输出至成型模具；挡块垫板与挡块底板采用螺栓连接且相对位置固定，挡块垫板下表面与试验桌（8）面螺栓连接；所述的卸料装置包括电动缸（7）、滑动导轨（9）、卸料斗（12）、拉压力传感器（10）；所述卸料斗与成型模具（19）出料端对接；导轨滑块（9-2）与成型模具螺钉联结，导轨滑块前端面与电动缸活塞前端拉压力传感器连接，电动缸活塞带动导轨滑块沿导轨轨道（9-1）方向前后匀速移动；

所述的试验台架包括试验桌（8）、油箱（3）、支架固定架（14）、滚轮支架（13）、滚轮（15）；所述试验台架桌脚安装有2对万向轮，万向轮由滚轮支架和滚轮组成，万向轮高度可调节。

2.根据权利要求1所述的可自动卸料的卧式农业物料压缩特性试验台，其特征在于：所述挡块（20）立板工作面加工有一正方形凸台，凸台工作面与卸料斗（12）对接，挡块立板背面与底板间布置有4根加强筋，挡块底板与挡块垫板采用螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的可自动卸料的卧式农业物料压缩特性试验台，其特征在于：所述滑动导轨（9）由导轨滑块（9-2）、活动滑块（9-3）和导轨轨道（9-1）组成；活动滑块与导轨轨道间隙配合，滑动导轨两外侧面与活动滑块螺钉联结，相互可拆卸。

4.根据权利要求1所述的可自动卸料的卧式农业物料压缩特性试验台，其特征在于：所述导轨滑块（9-2）上表面与成型模具（19）下表面采用螺钉固定，导轨滑块前端面与伺服电缸活塞前端拉压力传感器（10）连接，导轨轨道（9-1）下表面通过螺钉与导轨固定块（11）采用螺钉联结。

5.根据权利要求1所述的可自动卸料的卧式农业物料压缩特性试验台，其特征在于：所述滚轮支架（13）上端面与滚珠丝杆（14-2）螺钉联结，滚珠丝杆外周由支撑架（14-4）和金属外壳（14-3）包裹，滚珠丝杆上端与螺母（14-1）固连，万向轮高度由螺母间接调，可自由伸缩。