CN220170831U - 一种可采集锯切数据的一机多用试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及试验台技术领域，是一种可采集锯切数据的一机多用试验台，包括试验台框架、水平进给装置、圆盘锯锯切装置、链锯锯切装置、多角度升降夹持装置和控制面板。本实用新型专利通过切换所述圆盘锯锯切装置或所述链锯锯切装置的安装实现一机多用。采用模块化设计，便于根据需求采更换安装噪声传感器、温度传感器等数据采集装备。通过控制锯切参数和材料得到不同结果，可为相关研究人员提供装备设计参考和理论支持，有效建立锯切质量的数学模型以及刀具损耗模型等。同时可有效填补锯切试验台中，尤其关于链锯实验装备的设计研究与实验空白。

Description

一种可采集锯切数据的一机多用试验台

技术领域：

本实用新型涉及锯切试验台领域，尤其是一种可采集锯切数据的一机多用试验台。

背景技术：

一机多用锯切试验台以野外、林区灌木的切割实际操作过程为基础，还原模拟实际切割过程，通过室内试验，可有效获取锯切过程中的相关数据。相对于在野外进行实地实验时，危险性高、资金经费高、试验周期长、外界环境影响大等弊端而言，本锯切试验台便于采集实验数据、提高数据的准确性，可以大幅度降低时间成本和野外实验的物力财力、减少实验人员的长途跋涉，且安全系数高、便于控制实验环境、调整试验参数，具有高效、便捷、准确等优势。通过本实验台的实验，可以为高校和相关企业、研究机构提供实验数据支持或硬件支持，可以有效填补锯切试验台中，尤其关于链锯实验装备的设计研究与实验空白。同时，本锯切实验台的结构和所做的相关实验，可以为相关研究人员装备设计参考和理论支持，可以有效解决链锯、圆盘锯锯切效率低、锯切质量不好的问题，可以为链锯刀片的设计更新提供数据支持和实验保障，可以降低锯切时的能源消耗和刀具损耗，可以有效建立锯切质量的数学模型以及刀具损耗模型，并可以针对不同灌木及其他实验材料，有效配置最佳工作参数，还可建立各种灌木、木材的力学性能指标。

目前对锯切方面，尤其是链锯锯切方面理论知识的研究还比较少，尚未建立完整的知识体系，因此设计一种可采集锯切数据的一机多用试验台迫在眉睫。

实用新型内容：

本实用新型的目的,在于针对上述问题和不足，提供一种操控智能、便利，采用模块化设计、可调整链锯、圆盘锯的锯切进给速度、切割速度，以及链锯的摆动角度、摆动速度，可以改变锯切高度和角度，可以更实际、真实的模拟野外锯切情况的一种可采集锯切数据的一机多用试验台

本实用新型提供的技术方案是：

本实用新型为一种可采集锯切数据的一机多用试验台，包括试验台框架、水平进给装置、链锯锯切装置、圆盘锯锯切装置、多角度升降加持装置以及控制面板；水平进给装置安装于试验台框架中间的横梁上，链锯或圆盘锯锯切装置安装于水平进给装置的横梁上，多角度升降加持装置安装于试验台框架下部，控制面板安装于试验台框架上；试验台框架由铝型材搭建而成；水平进给装置包括电动导轨、水平进给横梁、锯切伺服电机和锯切框架；链锯锯切装置包括扭矩传感器、联轴器、链锯、多种刀链、离合器、轴承座、导板、圆锥滚子轴承、摆动推杆、紧固螺母；圆盘锯锯切装置包括联轴器、扭矩传感器、轴承座、圆盘锯和紧固螺母；多角度升降加持装置包括三爪卡盘旋转底座和升降倾角装置；升降倾角装置包括底座、底支架、主支架、运动架、丝杠、连接板和驱动电机；底支架、主支架、运动架通过丝杠和连接板连接，由下至上一次安装于旋转底座上，三爪卡盘安装于运动架上，从而实现多角度锯切。作为优选方案，所述水平进给横梁连接于所述试验台框架上的电动滑轨上。

作为优选方案，所述锯切框架通过铝型材角固定于水平进给横梁上，根据需要可调整在横梁上的安装位置。

作为优选方案，所述锯切伺服电机通过螺栓紧固在锯切框架的顶部，所述锯切伺服电机输出端通过联轴器与所述扭矩传感器输入端相连，所述扭矩传感器输出端通过联轴器和所述轴承座上端连接，所述轴承座下端通过紧固螺母连接链锯锯切装置或圆盘锯锯切装置。

作为优选方案，所述圆锥滚子轴承与所述轴承座下端连接，所述导板与圆锥滚子轴承属过盈配合，所述离合器通过螺纹与所述轴承座下端连接，位于所述导板下部，通过所述紧固螺母固定。

作为优选方案，所述摆动推杆的固定板通过螺栓与所述链锯锯切装置的框架连接，所述推杆前端通过螺母与所述导板后端螺纹杆连接，所述推杆后端通过螺栓与所述安装板连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型可以为高校和相关企业、研究机构提供链锯或圆盘锯锯切实验的数据支持或硬件支持，可以有效填补锯切试验台中，尤其关于链锯实验装备的设计研究与实验空白。可以调整水平进给速度、锯切速度、锯切位置、锯切角度，链锯摆动速度等，可以进行不同的锯切参数组合、不同的锯切材料和不同的链锯或圆盘锯的综合实验，通过不同参数、锯切材料、锯切刀具的组合，可以有效得出某种木材在不同锯切参数、刀具组合下的锯切结果，可以通过对锯切质量、能量损耗、刀具损耗等方面的分析，得出某灌木、实验材料的最佳参数组合。可以有效建立多因素的锯切质量数学模型、刀具损耗数学模型，锯切效率模型等、可以有效提高锯切质量、降低能源需求和刀具损耗，可以为新刀具的设计提供实验支持和数据反馈，本实用新型为链锯、圆盘锯的锯切试验装备提供了新思路，具有更多的灵活性与可能性。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的后侧示意图；

图3是本实用新型的圆盘锯锯切装置结构示意图；

图4是本实用新型的链锯锯切装置局部结构示意图；

附图中：

11、铝型材框架，12、电动导轨；

21、水平进给横梁，22、锯切伺服电机，23、锯切框架，24、安装背板；

31、小联轴器，32扭矩传感器，33、大联轴器，34、轴承座，35、圆盘锯，36、限位托，37、圆盘锯紧固螺母；

41、导板，42、圆锥滚子轴承，43、大垫片，44、链锯，45、离合器，46、链锯紧固螺母，47、小紧固螺母，48、摆动安装板，49、摆动推杆；

51、三爪卡盘，521、运动架，522、主支架，523、底支架，524、驱动电机，525、长连接杆，526、短丝杠，527、短连接杆，528、长丝杠，531、运动底座，532、底座运动面；

6、控制面板。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图；对本实用新型实施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实用新型一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。一种可采集锯切数据的一机多用试验台，包括试验台框架、水平进给装置、圆盘锯锯切装置、链锯锯切装置、多角度升降夹持装置和控制面板。其中水平进给装置位于试验台框架的中部，圆盘锯锯切装置或链锯锯切装置位于水平进给装置内部，多角度升降夹持装置安装于试验台框架下部，控制面板6固定于试验台架体右端。

具体地，验台框架包括铝型材框架11、电动导轨12。水平进给装置包括水平进给横梁21、锯切伺服电机22、锯切框架23、安装背板24。圆盘锯锯切装置包括小联轴器31、扭矩传感器32、大联轴器33、轴承座34、圆盘锯35、限位托36、圆盘锯紧固螺母37。链锯锯切装置包括导板41、圆锥滚子轴承42、大垫片43、链锯44、离合器45、链锯紧固螺母46、小紧固螺母47、摆动安装板48、摆动推杆49。多角度升降夹持装置包括三爪卡盘51、运动架521、主支架522、底支架523、驱动电机524、长连接杆525、短丝杠526、短连接杆527、长丝杠528、运动底座531、底座运动面532。

具体地，电动导轨12通过螺栓螺母固定在铝型材框架11的中部，水平进给横梁21通过小螺栓固定在电动导轨12的移动平台上，锯切框架23通过角件固定在水平进给横梁21上，锯切伺服电机22下端通螺栓螺母固定在锯切框架23的顶部，输出端通过小联轴器31与扭矩传感器32的输入端相连，安装背板24通过螺栓螺母固定在锯切框架23的后部。扭矩传感器32通过螺栓固定在安装背板24上部，输出端通过大联轴器33与轴承座34相连。轴承座34通过螺栓固定在安装背板24下部。

具体地，圆盘锯35通过轴承座34的输出端与输出端限位处相连，限位托36通过轴承座34的输出端与圆盘锯35底面相连，通过圆盘锯紧固螺母37固定，限定圆盘锯35的位置。具体地，圆锥滚子轴承42的内圈通过轴承座34的输出端与输出端限位处相连，外圈与导板41的轴承孔相连。大垫片43通过轴承座34的输出端与导板41的轴承孔的底面相连。离合器45通过螺纹与轴承座34的输出相连，并通过链锯紧固螺母46锁紧固定。链锯44通过与导板41的限位柱用小紧固螺母47锁紧固定。摆动安装板48通过螺栓螺母固定锯切框架23的下部后侧。摆动推杆49的固定端通过螺栓螺母固定于安装板48上，运动端通过螺栓螺母与导板后部固定，实现摆动。

具体地，底座运动面532通过螺栓螺母固定在运动底座531上，由运动底座531驱动旋转。底支架523通过螺栓固定在底座运动面532的支架槽内。主支架522通过长连接杆525和长丝杠528与底支架523相连，驱动电机524与长丝杠528相连，实现主支架522的升降。运动架521通过轴孔配合以及短丝杠526和短连接杆527与主支架522相连。驱动电机524与短丝杠526相连，通过上述轴孔配合改变主支架522与运动架521的夹角。三爪卡盘51通过螺栓固定在运动架521的卡盘槽内。

本实用新型的工作原理：

1.一机多用的切换：考虑到便于安装、拆卸和更换易损件，本实用新型专利中各部分的连接固定多通过螺栓螺母或角件实现。需要切换为链锯锯切装置时，将圆盘锯紧固螺母37、限位托36、圆盘锯35依次取下，将圆锥滚子轴承42、导板41、大垫片43、离合器45、链锯44依次安装，通过链锯紧固螺母46、小紧固螺母47进行固定，将摆动安装板48、摆动推杆49依次锯切框架23的下部后侧即可。需要切换为圆盘锯锯切装置时，依次拆卸链锯锯切装置，将圆盘锯35、限位托36、圆盘锯紧固螺母37依次安装紧固即可。

2.切割位置的控制：通过运动底座531驱动底座运动面532旋转，可以实现水平方向无死角。通过驱动电机524，可以实现主支架522的升降运动、控制运动架521与主支架522之间的角度。从而满足从不同角度和方位进行锯切。

3.水平进给速度的调节：通过调节电动导轨12的行进速度，调节控制水平进给速度。

4.锯切速度的调节：锯切速度通过锯切伺服电机22进行调节，由于锯切伺服电机22通过小联轴器31和扭矩传感器32连接，可以采集不同锯切情况下的扭矩数值。

5.设备控制及数据显示：通过使用plc技术，将锯切伺服电机22、驱动电机524等的设备控制集成到控制面板6，并通过传感器的数据反馈，实时掌握各项试验参数。

6.设备扩展：本实用新型采用模块化设计，可根据需求更换安装温度、噪声、震动等多种传感器或数据采集装备以及不同的锯切刀具。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可采集锯切数据的一机多用试验台，其特征在于，包括试验台框架、水平进给装置、圆盘锯锯切装置、链锯锯切装置、多角度升降夹持装置和控制面板(6)；所述水平进给装置安装于所述试验台框架的中部，所述圆盘锯锯切装置或链锯锯切装置安装于所述水平进给装置的内部，所述圆盘锯锯切装置和链锯锯切装置可更换使用，所述多角度升降夹持装置安装于所述试验台框架的下部，所述控制面板(6)安装于所述试验台框架之上。

2.根据权利要求1所述的一种可采集锯切数据的一机多用试验台，其特征在于，试验台框架包括铝型材框架(11)、电动导轨(12)；所述水平进给装置包括水平进给横梁(21)、锯切伺服电机(22)、锯切框架(23)、安装背板(24)；所述圆盘锯锯切装置包括小联轴器(31)、扭矩传感器(32)、大联轴器(33)、轴承座(34)、圆盘锯(35)、限位托(36)、圆盘锯紧固螺母(37)；所述链锯锯切装置包括导板(41)、圆锥滚子轴承(42)、大垫片(43)、链锯(44)、离合器(45)、链锯紧固螺母(46)、小紧固螺母(47)、摆动安装板(48)、摆动推杆(49)；所述多角度升降夹持装置包括三爪卡盘(51)、运动架(521)、主支架(522)、底支架(523)、驱动电机(524)、长连接杆(525)、短丝杠(526)、短连接杆(527)、长丝杠(528)、运动底座(531)、底座运动面(532)。

3.根据权利要求2所述的一种可采集锯切数据的一机多用试验台，其特征在于，所述运动架(521)和主支架(522)通过驱动电机(524)、短丝杠(526)、短连接杆(527)连接，通过驱动电机(524)的工作，可以改变运动架(521)和主支架(522)之间的夹角，主支架(522)和底支架(523)通过驱动电机(524)、长连接杆(525)、长丝杠(528)连接，通过驱动电机(524)的工作，可以实现主支架(522)的升降，所述三爪卡盘(51)通过螺栓安装于运动架(521)上，实现多角度不同高度的锯切。

4.根据权利要求2所述的一种可采集锯切数据的一机多用试验台，其特征在于，所述水平进给横梁(21)的两端与两个电动导轨(12)相连接，实现水平进给。

5.根据权利要求2所述的一种可采集锯切数据的一机多用试验台，其特征在于，所述锯切框架(23)通过角件固定在所述水平进给横梁(21)中部，所述锯切伺服电机(22)通过螺栓螺母固定在所述锯切框架(23)顶部，所述锯切伺服电机(22)输出端通过小联轴器(31)所述扭矩传感器(32)输入端连接，所述扭矩传感器(32)输出端通过大联轴器(33)和所述轴承座(34)输入端连接。

6.根据权利要求2所述的一种可采集锯切数据的一机多用试验台，其特征在于，所述圆锥滚子轴承(42)安装于所述轴承座(34)输出端的限位处，所述导板(41)通过过盈配合与所述圆锥滚子轴承(42)的外圈连接，所述大垫片(43)与所述导板(41)的底部相连，所述离合器(45)通过螺纹安装于所述轴承座(34)输出端，固定所述大垫片(43)，所述链锯(44)与所述导板(41)的限位柱通过所述小紧固螺母(47)连接，所述摆动安装板(48)安装于所述锯切框架(23)的后侧，所述摆动推杆(49)的固定端通过螺栓螺母安装在所述摆动安装板(48)上，所述摆动推杆(49)的运动端通过螺栓螺母固定在所述导板(41)后部固定。

7.根据权利要求2所述的一种可采集锯切数据的一机多用试验台，其特征在于，所述圆盘锯锯切装置和链锯锯切装置可以切换使用，均安装于所述锯切框架(23)内，实现一机多用。