一种作物茎秆切割力学性能测试试验台架制造技术

一种作物茎秆切割力学性能测试试验台架，包括多个由第一电机驱动的轮体(16)，多个轮体经轴承支承第一机架(14)，第一机架的前端固定安装定刀(24)，定刀下面的机架上设置导槽(29)，导槽上安装第一滑块(26)，第一滑块上固定安装动刀(23)，且动刀安装在所述定刀上方；第一滑块上设置滑槽(27)，机架经固定轴(30)铰接摆块(12)的中部，所述摆块的一端固定设置第一销轴(31)，所述第一销轴上设置第二滑块(32)，所述第二滑块设置于所述第一滑块上的滑槽内，所述摆块的另一端铰接连杆(8)的一端，所述连杆的另一端铰接由第二电机驱动的曲柄(7)；所述第一机架的前进方向上设置带有多个夹持装置(17)的第二机架(18)。

A Test Bench for Testing Mechanical Properties of Crop Stem Cutting

A test bench for testing mechanical properties of crop stalk cutting consists of a plurality of wheels (16) driven by a first motor, a plurality of wheels supported by bearings on the first rack (14), a fixed knife (24) fixed at the front end of the first rack, a guide groove (29), a first slide block (26) fixed on the guide groove, and a movable knife (23) fixed on the fixed knife. A sliding groove (27) is arranged on the first slide block, and the frame is articulated through the middle of the fixed shaft (30) swing block (12). One end of the swing block is fixed with the first pin shaft (31), the second slide block (32) is arranged in the sliding groove on the first slide block, the other end of the swing block is articulated at one end of the connecting rod (8), and the other end of the swing block is articulated by the second motor. A driving crank (7) and a second rack (18) with multiple clamping devices (17) are arranged in the forward direction of the first rack.

【技术实现步骤摘要】
一种作物茎秆切割力学性能测试试验台架
本专利技术涉及作物切割试验装置，具体涉及一种作物茎秆切割力学性能测试试验台架。
技术介绍
农作物在收获过程中首先需要完成茎秆的切割，再进行后续的脱粒清选作业，因此切割作业是机械化收获装备中的重要工作部件，而切割器的切割性能往往是凭经验方式进行设计和开发，同时课程实验教学中切割器的性能往往因为没有相应的设备而无法开展切割性能测试实验，因此设计一种作物茎秆切割力学性能测试试验台架可以为企业切割器开发和实验教学提供有效装备。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术存在的不足，提供一种稳定性好，功能多样，工作可靠的作物茎秆切割力学性能测试试验台架。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种作物茎秆切割力学性能测试试验台架，包括对称设置的多个轮体，多个轮体经轴承支承第一机架，其中，所述第一机架的前端固定安装定刀，所述定刀下面的机架上设置导槽，所述导槽内安装第一滑块，所述第一滑块上固定安装动刀，且所述动刀安装在所述定刀上方；所述第一滑块上设置滑槽，所述第一机架经固定轴铰接摆块的中部，所述摆块的一端固定设置第一销轴，所述第一销轴上设置第二滑块，所述第二滑块设置于所述第一滑块上的滑槽内，所述摆块的另一端铰接连杆的一端，所述连杆的另一端铰接曲柄；所述第一机架上设置第一电机和第二电机，所述第一电机连接第一减速器，第一减速器的输出轴上设置主动链轮，一所述轮体的安装轴上安装从动链轮，主动链轮经链条连接从动链轮，使所述第一电机经第一减速器、主动链轮、从动链轮驱动所述轮体，所述第二电机经第二减速器连接所述曲柄，使所述曲柄经所述连杆带动所述摆块间歇式摆动，所述摆块经第二滑块、第一滑块带动所述动刀沿所述导槽往复滑动；所述第一机架的前进方向上设置带有多个夹持装置的第二机架。本专利技术通过在第二电机的动力输出端设计曲柄连杆机构，并进而通过摆块带动第二滑块在滑槽内滑动过程产生的推进力，实现动刀在导槽内间歇来回驱动，通过动刀和定刀联合作用，从而完成切割器循环往复作业，从而为对切割作物茎秆的切割性能进行研究提供可能。另外，本专利技术具有可靠性高、结构简单、成本低等特点，可以通过对第一、二减速器输出转速的调整，支板的支撑角度调整，从而改变往复切割器的行走速度、切割速度、切割角等工作参数，可实现在不同行走速度、切割速度、切割角等工作参数下对作物茎秆的切割作业，还可通过在第二电机输出端增加扭力传感器，在动刀上设置拉压力传感器，对切割过程中切割作物茎秆位置、切割速度、切割行驶速度等因素的变化对刀片拉压力、切割阻力、扭矩、功耗等参数影响进行数据分析，寻求切割器结构参数及切割运动参数最优组合，进而为同类切割器的研制进行结构优化和提供改进指导作用。进一步地，所述第一机架的前端铰接支板的后端，所述支板的前端固定安装所述定刀。进一步地，所述滑槽内设置拉压力传感器，所述拉压力传感器与所述动刀固定连接，所述第二电机经扭矩传感器连接所述第二减速器，且所述拉压力传感器和扭矩传感器可实时存储数据，配合外部设备连接，可实现数据传输功能。进一步地，所述摆块优选为扇形摆块。进一步地，所述多个轮体设置在两平行设置的导轨上，且所述第一机架的底部相对各轮体分别设置导向轮，各导向轮配合安装在所述导轨内，所述夹持机架固定安装在所述两平行设置的导轨内，使本专利技术可对第二机架上夹持的作物茎杆进行逐步切割，且逐步切割过程中，轮体在导轨上前进，并通过导向轮进行方向调节，进而保持机器在平直状态下完成切割作业。进一步地，所述夹持装置包括第二支架，第二支架上固定设有至少两根滑杆，所述滑杆的顶部设置顶板，所述滑杆的中部从上至下依次套设卡环圈、滑动轴套及蓄能弹簧；所述顶板的中部设置夹持口，所述顶板上环绕所述夹持口设置多个固定铰接支座，各固定铰接支座分别铰接一夹持棒的一端；所述卡环圈固定设置在所述滑杆上，且所述卡环圈的中部设置第一通孔，所述夹持棒穿设在第一通孔中，各夹持棒上固定设置第一卡环，所述卡环圈环绕第一通孔设置多个第二卡环，第一、二卡环成对设置，且第一、二卡环之间设置复位弹簧；所述滑动轴套滑动套设在所述滑杆上，且所述滑动轴套与所述夹持支架之间设置所述蓄能弹簧，所述滑动轴套的外周设置按压支承板，滑动轴套的中部设置带有导向滑面的第二通孔，各夹持棒的另一端插入第二通孔中。这样，就可通过蓄能弹簧的作用力，实现夹持棒在滑动轴套内沿导向滑面滑动，在提供适当夹紧力的同时，快速达到夹紧效果，以保证作物茎秆在切割作业过程中定位的稳定性，有效提高作业效率。另外，本专利技术在卡环圈与夹持棒之间设置复位弹簧，使夹持棒在松弛状态时可自动伸缩复位，可有效缓解在夹持作物茎秆过程中夹持棒因夹持力过大紧贴茎秆外壁使茎秆因过度变形而断裂。进一步地，所述滑杆的顶部设置螺纹柱，所述顶板套设在所述螺纹柱上并通过调节螺母固定。这样，就可通过调节螺母进行顶板高度调节，进而可根据不同的茎秆直径选择适宜的高度，从而通过改变夹持棒的最小夹持直径以达到夹紧效果，并且便于通过更换不同的夹持棒来夹持不同轴径的茎秆。进一步地，所述夹持支架与滑动轴套上分别设置卡簧凹槽，所述蓄能弹簧设置在所述卡簧凹槽内，从而保证蓄能弹簧稳定的嵌套在滑杆上，提高夹持过程作用力的平稳性和可靠性。进一步地，所述卡环圈下方及所述滑动轴套上方的滑杆上固定设置限位器，以避免滑动轴套过度滑动，从而保证装置结构的稳定性。进一步地，所述顶板上环绕所述夹持口等距离设置多个所述固定铰接支座，所述卡环圈环绕第一通孔等距离设置多个所述第二卡环，使得夹紧过程中，作物茎秆各方向受力均匀，进而使夹持过程更加稳定可靠。进一步地，所述卡环圈通过第一限位螺钉与所述滑杆固定连接，所述限位器通过第二限位螺钉与所述滑杆固定连接。进一步地，所述第二通孔的最小直径等于或大于茎秆的最大直径，从而保证夹持装置的正常工作。附图说明图1为本专利技术切割试验台左轴测视图。图2为本专利技术主、从动链轮连接结构图。图3为本专利技术滑槽与摆块连接结构图。图4为本专利技术角度调节轴的连接结构图。图5为本专利技术导槽结构图。图6为本专利技术摆块连接结构图。图7为本专利技术夹持装置非夹紧状态局部剖视图。图8为本专利技术夹持装置的夹持部件轴测图。图中：1.第一减速器、2.第一联轴器、3.第一电机、4.第二电机、5.扭矩传感器、6.第二减速器、7.曲柄、8.连杆、9.轴承、10轴承座、11.角度调节轴、12.摆块、13.支板、14.第一机架、15.导向轮、16.轮体、17.夹持装置、18.第二机架、19.导轨、20.安全限位挡杆、21.主动链轮、22.从动链轮、23.动刀、24.定刀、25.拉压力传感器、26.第一滑块、27.滑槽、28.滚轴、29.导槽、30.固定轴、31.第一销轴、32.第二滑块、33.第二销轴、1’.顶板、2’.调节螺母、3’.卡环圈、4’.第一限位螺钉、5’.第二限位螺钉、6’.限位器、7’.滑杆、8’.滑动轴套、9’.蓄能弹簧、10’.夹持支架、11’.按压支承板、12’.复位弹簧、13’.螺纹柱、14’.茎秆、15’.导向滑面、16’.卡簧凹槽、17’.固定铰接支座、18’.夹持口、19’.夹持棒、20’.第一卡环、21’.第二卡环、22’.第一通孔、23’.第二通孔。具体实施方式以下结合具体优选的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作物茎秆切割力学性能测试试验台架，包括对称设置的多个轮体(16)，多个轮体经轴承支承第一机架(14)，其特征在于，所述第一机架的前端固定安装定刀(24)，所述定刀下面的机架上设置导槽(29)，所述导槽内安装第一滑块(26)，所述第一滑块上固定安装动刀(23)，且所述动刀安装在所述定刀上方；所述第一滑块上设置滑槽(27)，所述第一机架经固定轴(30)铰接摆块(12)的中部，所述摆块的一端固定设置第一销轴(31)，所述第一销轴上设置第二滑块(32)，所述第二滑块设置于所述第一滑块上的滑槽内，所述摆块的另一端铰接连杆(8)的一端，所述连杆的另一端铰接曲柄(7)；所述第一机架上设置第一电机(3)和第二电机(4)，所述第一电机连接第一减速器(1)，第一减速器的输出轴上设置主动链轮(21)，一所述轮体的安装轴上安装从动链轮(22)，主动链轮经链条连接从动链轮，使所述第一电机经第一减速器、主动链轮、从动链轮驱动所述轮体，所述第二电机经第二减速器(6)连接所述曲柄，使所述曲柄经所述连杆带动所述摆块间歇式摆动，所述摆块经第二滑块、第一滑块带动所述动刀沿所述导槽往复滑动；所述第一机架的前进方向上设置带有多个夹持装置(17)的第二机架(18)。...

【技术特征摘要】
1.一种作物茎秆切割力学性能测试试验台架，包括对称设置的多个轮体(16)，多个轮体经轴承支承第一机架(14)，其特征在于，所述第一机架的前端固定安装定刀(24)，所述定刀下面的机架上设置导槽(29)，所述导槽内安装第一滑块(26)，所述第一滑块上固定安装动刀(23)，且所述动刀安装在所述定刀上方；所述第一滑块上设置滑槽(27)，所述第一机架经固定轴(30)铰接摆块(12)的中部，所述摆块的一端固定设置第一销轴(31)，所述第一销轴上设置第二滑块(32)，所述第二滑块设置于所述第一滑块上的滑槽内，所述摆块的另一端铰接连杆(8)的一端，所述连杆的另一端铰接曲柄(7)；所述第一机架上设置第一电机(3)和第二电机(4)，所述第一电机连接第一减速器(1)，第一减速器的输出轴上设置主动链轮(21)，一所述轮体的安装轴上安装从动链轮(22)，主动链轮经链条连接从动链轮，使所述第一电机经第一减速器、主动链轮、从动链轮驱动所述轮体，所述第二电机经第二减速器(6)连接所述曲柄，使所述曲柄经所述连杆带动所述摆块间歇式摆动，所述摆块经第二滑块、第一滑块带动所述动刀沿所述导槽往复滑动；所述第一机架的前进方向上设置带有多个夹持装置(17)的第二机架(18)。2.根据权利要求1所述的一种作物茎秆切割力学性能测试试验台架，其特征在于，所述第一机架的前端铰接支板(13)的后端，所述支板的前端固定安装所述定刀。3.根据权利要求1所述的一种作物茎秆切割力学性能测试试验台架，其特征在于，所述滑槽内设置拉压力传感器(25)，所述拉压力传感器与所述动刀固定连接。4.根据权利要求1所述的一种作物茎秆切割力学性能测试试验台架，其特征在于，所述第二电机经扭矩传感器(5)连接所述第二减速器。5.根据权利要求1所述的一种作物茎秆切割力学性能测试试验台架，其特征在于，所述摆块为扇形摆块。6.根据权利要求1所述的一种作物茎秆切...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗海峰，张贝贝，毛灿，吴明亮，杨丽华，罗凤莲，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43