一种车前测量式车载圆锥指数仪制造技术

本发明专利技术公开了一种车前测量式车载圆锥指数仪，吸附在车身上的开关式磁力座通过球铰与矩形的控制箱铰接，控制箱内设置有与单片机连接的减速电机，减速电机的输出轴通过联轴器和阻尼转轴与转动臂的一端连接，转动臂的另一端通过同步带轮与可伸缩的圆锥仪的上端铰接，阻尼转轴和同步带轮通过同步带连接，转动臂带有开口向下的可收纳圆锥仪的通槽，气体支撑杆设置在转动臂的通槽和圆锥仪的中部之间，圆锥仪的压力传感器通过数据线与控制箱内的单片机的数据输入端连接；本发明专利技术采用电机驱动代替人工操作，使圆锥头按恒定速度贯入土壤，避免了人为因素的影响，提高了精度，占用空间小，方便拆卸。

【技术实现步骤摘要】
一种车前测量式车载圆锥指数仪
本专利技术涉及一种车载圆锥指数仪，特别涉及一种可以测量车辆前方未知地域圆锥指数的车前测量式车载圆锥指数仪。
技术介绍
随着科技的发展，不同行业领域的车辆对地面通过性均提出了急切的研究需求，比如军用车辆会在野外作业途中进入各种未知的松软地面，不能保障良好的通过性会影响任务的执行；农业车辆在农田作业，遇到不同黏度的土壤应保持一定的通过性，否则会影响工作效率；现代都市年轻人喜欢郊游，在旅行途中车辆能否通过未知路面十分重要，否则会带来许多麻烦。因此在车辆踏入未知领域之前就能判断通过性显得尤为重要，近年来美军工程兵瓦透韦斯试验站推荐的快速测定方法——测量圆锥指数(CI)较为简单，但目前圆锥指数仪手持式居多，需要离开车辆人工测定，且精度易受人为影响，在车载圆锥指数仪方面几乎没有研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决在车辆行进过程中遇到的通过性问题，提供了一种在尚未进入未知地域就可测出相应圆锥指数的装置，从而及时判断能否通过，与人工测试相比，更方便、更准确。为解决上述问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种车前测量式车载圆锥指数仪，包括一个矩形的通过磁力作用吸附在车身上的开关式磁力座，其特征在于，以开关式磁力座吸附在车身上的端面为前端面，开关式磁力座的后端面通过一个球铰与一个矩形的控制箱的前端面铰接，控制箱内设置有一个与控制电路连接的减速电机，减速电机的输出轴通过联轴器与一个阻尼转轴连接，阻尼转轴穿过控制箱的后端面与一个转动臂的一端固定连接，转动臂的另一端通过一个同步带轮与一个可伸缩的圆锥仪的上端铰接，阻尼转轴和同步带轮通过一个同步带连接，转动臂带有开口向下的通槽，可将可收缩的圆锥仪收纳在转动臂的通槽内，一个气体支撑杆的压力管铰接在转动臂的通槽内，气体支撑杆的活塞杆的前端与可伸缩的圆锥仪的中部铰接，可伸缩的圆锥仪的压力传感器通过线束与控制箱内的控制电路连接，控制箱的上端面上有一个用于放置水平仪的水平仪放置槽，控制箱设置有蓄电池槽，蓄电池槽内放置有蓄电池，蓄电池通过电线与控制电路的电源输入端连接，减速电机通过线束与控制电路连接，开关式电池座的电源线连接连接至车辆的电路中。进一步的技术方案包括：所述的可伸缩的圆锥仪还包括一个空心的圆锥仪套杆、一个中空的矩形的测量箱、一个圆锥杆和一个圆锥探头，圆锥仪套杆的上端与同步带轮外表面固定连接，圆锥仪套杆的下端与测量箱的上表面固定连接，测量箱一个侧端面中部固定设置有一个固定块，气体支撑杆的活塞杆的前端与固定块铰接，测量箱的上表面的内壁固定设置有一个上固定座，测量箱的下表面内壁固定设置有一个下固定座，一个贯通轴式丝杆步进电机的丝杆竖直地固定在上固定座和下固定座之间，贯通轴式丝杆步进电机的电机机身上与一个水平方向的连接杆的前端焊接，连接杆的后端与一个压力传感器的电气接口固定连接，压力传感器的压力接口与竖直设置的圆锥杆的上端螺纹连接，圆锥杆的下端与圆锥探头固定连接，贯通轴式步进电机通过线束与控制箱内的控制电路连接。所述的连接杆为一个空心杆，连接杆的前端的上方开有一个通孔，连接杆后端的下方开有一个通孔，连接杆内部有线束，线束的一端穿过连接杆后端的通孔与压力传感器连接，线束的另一端穿过连接杆前端的通孔以及测量箱的上表面并从空心的圆锥仪套杆和转动臂中穿出与控制箱内的控制电路连接。所述的控制箱的一个侧端面上固定设置有一个LED显示屏，LED显示屏通过线束与控制箱内的控制电路连接，LED显示屏的上方或下方设置三个开关键，分别为一个第一阶段开关键、一个第二阶段开关键和一个复位键，第一阶段开关键、第二阶段开关键和复位键均通过信号线与控制电路连接。本专利技术相对于现有技术，具有如下有益效果：1.采用电机驱动代替人工操作，使圆锥头完全按照ASAES313.3FEB04标准以30.48mm/s的恒定速度贯入土壤，避免了人为因素的影响，提高精度；2.正常工作时，可测量车辆前方未知领域的圆锥指数，在车辆未进入前提前判断通过性，从而避免车辆无法通过所带来的不便，提高了工作效率；3.安装在车门侧面，工作时一键开启，并且一键关闭。占用空间小，不影响行车安全。采用开关式磁力座，方便拆卸，可调整固定位置，适用于各种车辆；4.通过水平仪和空心导杆内部的气体支撑杆可以保证圆锥头的垂直贯入，提高测量精度；5.工作时分为两个独立阶段，一阶段为伸展阶段，二阶段为测量阶段，分别控制，可进行多次测量。附图说明图1为本专利技术所述的一种车前测量式车载圆锥指数仪收起状态的结构示意图；图2为图1的后视图；图3为本专利技术所述的一种车前测量式车载圆锥指数仪工作状态的结构示意图；图4为本专利技术所述的一种车前测量式车载圆锥指数仪中的可伸缩的圆锥的结构示意图图；图5为本专利技术信号传输流程图；图中：1.开关式磁力座，2.连接板，3.球铰，4.控制箱，5.第一阶段开关键，6.第二阶段开关键，7.复位键，8.LED显示屏，9.水平仪放置槽，10.蓄电池槽，11.阻尼转轴，12.转动臂，13.同步带轮，14.气体支撑杆，15.固定块，16.圆锥仪导杆，17.测量箱，18.圆锥杆，19.圆锥探头，20.上固定座，21.贯通轴式丝杆步进电机，22.丝杆，23.下固定座，24.连接杆，25.压力传感器。具体实施方式下面结合附图进一步说明本专利技术的结构、工作过程及其实施步骤。如图1、图2、图3所示，本专利技术提供的一种车前测量式车载圆锥指数仪包括开关式磁力座1、控制箱4、转动臂12及可收进转动臂12内的可伸缩的圆锥仪。开关式磁力座1通过磁力作用吸附在车身或车门侧面适宜位置处，并以该与车身或车门侧面吸附的端面作为开关式磁力座1的前端面，则开关式磁力座1后端面通过球铰3与控制箱4前端面铰接，并且与控制箱4处于同一水平位置。在开关式磁力座1后端面焊有一连接板2，连接板2形状为一正方形钢板，尺寸大于球铰3圆形底座尺寸，在连接板2四个角开有四个螺纹孔，通过螺栓与球铰3底座固定，在控制箱4前端面正中心开有一螺纹孔，通过球铰3的球体前端的固连螺栓实现连接。控制箱4正面装有三个按键：第一阶段开关键5，第二阶段开关键6和复位键7，按键下端固定安装有一LED显示屏8。控制箱4内部配有以单片机为核心的控制电路，控制电路包括信号采集模块和信号处理模块，信号采集模块接受从测量箱17内部压力传感器25的信号之后，传递给信号处理模块，经过相关计算，可以直接转换为圆锥指数。控制箱4正面的三个开关键均通过线束与内部的控制电路相连，控制电路接受不同按键信号，控制相应功能的执行，LED显示屏8也通过线束与控制电路连接，实时显示计算后的圆锥指数。控制箱4内部还装有一减速电机，减速电机输入端通过线束与控制电路连接，减速电机的输出轴通过联轴器与阻尼转轴11相连接，阻尼转轴11内有阻尼可以起稳定作用，保持测量位置的固定。控制箱4的箱体上端开有一水平仪放置槽9，该水平仪放置槽9为一矩形槽，深度为5cm，用于放置水平仪，从而保证控制箱4的水平以及测量时转动臂12的水平。控制箱4的箱体内还设有蓄电池槽10，蓄电池槽10内的蓄电池可通过接口与控制电路的电源输入端连接，用于提供整个机构运行的电源，并方便电源耗尽之后更换。转动臂12两端开有不同半径的圆形通孔，便于与阻尼转轴11和同步带轮13的装配，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车前测量式车载圆锥指数仪，包括一个矩形的通过磁力作用吸附在车身上的开关式磁力座(1)，其特征在于，以开关式磁力座(1)吸附在车身上的端面为前端面，开关式磁力座(1)的后端面通过一个球铰(3)与一个矩形的控制箱(4)的前端面铰接，控制箱(4)内设置有一个与控制电路连接的减速电机，减速电机的输出轴通过联轴器与一个阻尼转轴(11)连接，阻尼转轴(11)穿过控制箱(4)的后端面与一个转动臂(12)的一端固定连接，转动臂(12)的另一端通过一个同步带轮(13)与一个可伸缩的圆锥仪的上端铰接，阻尼转轴(11)和同步带轮(13)通过一个同步带连接，转动臂(12)带有开口向下的通槽，可将可收缩的圆锥仪收纳在转动臂(12)的通槽内，一个气体支撑杆(14)的压力管铰接在转动臂(12)的通槽内，气体支撑杆(14)的活塞杆的前端与可伸缩的圆锥仪的中部铰接，可伸缩的圆锥仪的压力传感器(25)通过线束与控制箱(4)内的控制电路连接，控制箱(4)的上端面上有一个用于放置水平仪的水平仪放置槽(9)，控制箱(4)设置有蓄电池槽(10)，蓄电池槽(10)内放置有蓄电池，蓄电池通过电线与控制电路的电源输入端连接，减速电机通过线束与控制电路连接，开关式电池座(1)的电源线连接连接至车辆的电路中。...

【技术特征摘要】
1.一种车前测量式车载圆锥指数仪，包括一个矩形的通过磁力作用吸附在车身上的开关式磁力座(1)，其特征在于，以开关式磁力座(1)吸附在车身上的端面为前端面，开关式磁力座(1)的后端面通过一个球铰(3)与一个矩形的控制箱(4)的前端面铰接，控制箱(4)内设置有一个与控制电路连接的减速电机，减速电机的输出轴通过联轴器与一个阻尼转轴(11)连接，阻尼转轴(11)穿过控制箱(4)的后端面与一个转动臂(12)的一端固定连接，转动臂(12)的另一端通过一个同步带轮(13)与一个可伸缩的圆锥仪的上端铰接，阻尼转轴(11)和同步带轮(13)通过一个同步带连接，转动臂(12)带有开口向下的通槽，可将可收缩的圆锥仪收纳在转动臂(12)的通槽内，一个气体支撑杆(14)的压力管铰接在转动臂(12)的通槽内，气体支撑杆(14)的活塞杆的前端与可伸缩的圆锥仪的中部铰接，可伸缩的圆锥仪的压力传感器(25)通过线束与控制箱(4)内的控制电路连接，控制箱(4)的上端面上有一个用于放置水平仪的水平仪放置槽(9)，控制箱(4)设置有蓄电池槽(10)，蓄电池槽(10)内放置有蓄电池，蓄电池通过电线与控制电路的电源输入端连接，减速电机通过线束与控制电路连接，开关式电池座(1)的电源线连接连接至车辆的电路中。2.根据权利要求1所述的一种车前测量式车载圆锥指数仪，其特征在于，所述的可伸缩的圆锥仪还包括一个空心的圆锥仪套杆(16)、一个中空的矩形的测量箱(17)、一个圆锥杆(18)和一个圆锥探头(19)，圆锥仪套杆(16)的上端与同步带轮(13)外表面固定连接，圆锥仪套杆(16)的下端与测量箱(17)的上表面固定连接，测量箱(17)一个侧端面中部固定设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵健，李至轩，朱冰，孙玉泽，邓志辉，李享泰，李伟男，田海舰，张培兴，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22