一种秧蔓剪切力测定装置及方法制造方法及图纸

本公开提供一种秧蔓剪切力测定装置及方法，包括刀具和夹具，所述刀具配合有驱动机构，所述驱动机构驱动刀具以不同转速转动并带动刀具以不同速度移动，用于切割夹具上所夹持的秧蔓；所述夹具包括相对设置的第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和第二夹板之间的间隙形成夹持通道，所述夹持通道用于夹持秧蔓，并通过调节夹持通道的宽度控制夹持秧蔓的数量；所述刀具配合有监测元件，用于实时获取刀具的输出功率，设置秧蔓的专用夹具结构，模拟秧蔓收获过程中的夹持状态，并配以相应的刀具进行切割，实时测取刀具的输出状态，根据电机的工作状态获取该数量下藤蔓所需的剪切力，达到对辅助收获机械内的切割、粉碎机构设计的目的。

A device and method for measuring shear force of seedling and vine

【技术实现步骤摘要】
一种秧蔓剪切力测定装置及方法
本公开涉及植株粉碎领域，特别涉及一种秧蔓剪切力测定装置及方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。现有大面积种植的农作物在采收时，往往只采收果实，尤其对于带有秧蔓的农作物，无论是机械收割还是人工收割，大多只收果不收秧，而是将秧蔓晾晒、集中后焚烧；而农作物秧蔓能够作为优质的畜牧饲料，传统的收割方式导致了农作物种植产业经济效益的降低；但目前很少有采用秧果兼收的收获机械，在对果实实现收获的同时，利用内部的刀具对秧蔓进行切割和粉碎，秧果同收，提高经济效益。专利技术人发现，目前的收获机械对于秧蔓的切割和粉碎结构设计并不成熟，切割功率的大小与刀具、马达型号、物料状态及物料量并不匹配，在刀具确定后，驱动马达的选型与切割功率据定了生产效率，因此需要进行刀具剪切力的测定；目前针对农作物秸秆的剪切力测定多采用万能试验机，但是万能试验机采用的测定方法与带有秧蔓的农作物在实际收获过程中的锯片在切割速度、切割角度方面差异较大；万能试验机在测定秸秆剪切力时，测定装夹量为一根或几根，切割材料少，这与进行大批量切割秧蔓的过程不符，其实验结果与秧蔓切割时刀具的实际工作状态不符。
技术实现思路
本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种秧蔓剪切力测定装置及方法，设置秧蔓的专用夹具结构，模拟秧蔓收获过程中的夹持状态，并配以相应的刀具进行切割，实时测取刀具的输出状态，根据电机的工作状态获取该数量下藤蔓所需的剪切力，达到对辅助收获机械内的切割、粉碎机构设计的目的。本公开的第一目的是提供一种秧蔓剪切力测定装置，采用以下技术方案：包括刀具和夹具，所述刀具配合有驱动机构，所述驱动机构驱动刀具以不同转速转动并带动刀具以不同速度移动，用于切割夹具上所夹持的秧蔓；所述夹具包括相对设置的第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和第二夹板之间的间隙形成夹持通道，所述夹持通道用于夹持秧蔓，并通过调节夹持通道的宽度控制夹持秧蔓的数量；所述刀具配合有监测元件，用于实时获取刀具的输出功率。进一步地，所述驱动机构包括电动机，所述电动机通过传动机构配合有驱动轴，所述驱动轴上配合刀具，驱动刀具转动。进一步地，所述夹具用于配合外部进给机构，驱动夹具移动，改变刀具与夹具的相对位置，从而实现进给。进一步地，所述进给机构在驱动夹具正向进给时的速度和反向进给时的速度不同。进一步地，所述夹具还包括底座，所述底座上方通过连接件配合有压块，所述压块与底座之间设有垫块，所述压块与垫块之间形成夹持部，用于夹持第一夹板和第二夹板。进一步地，所述压块和垫块均设有多个，压块和垫块一一配合共分为两组，一组对应的夹持部与第一夹板配合，另一组对应的夹持部与第二夹板配合；用于约束第一夹板和第二夹板在平行于底座顶面方向的运动。进一步地，所述的第一夹板和第二夹板均为角钢，角钢包括垂直对接的第一板和第二板，所述第二板对应配合夹持部，第一夹板的第一板正对第二夹板的第一板，构成夹持通道；第一夹板和第二夹板共同配合有调节螺栓，用于通过转动改变夹持通道的宽度。进一步地，所述第二板与底座顶面之间形成预留空间，用于容纳秧蔓的下部结构，通过更换不同高度的垫块调节预留空间的高度。本公开的第二专利技术目的是提供一种秧蔓剪切力测定方法，利用如上所述的秧蔓剪切力测定装置，包括以下步骤：将秧蔓根部对齐摆放在夹持通道之间；调整秧蔓根部端与夹持通道的距离，并调整第一夹板和第二夹板的间距，使其夹紧秧蔓；驱动机构带动刀具转动，并调整刀具与秧蔓的相对位置；夹具与刀具之间产生相对运动，使刀具垂直秧蔓切割，监测元件记录刀具的输出功率；重新夹持秧蔓，调整刀具与藤蔓的相对位置；使刀具从反方向运动，再次垂直秧蔓切割，监测元件记录刀具的输出功率；调整秧蔓的数量、夹持通道的间距和秧蔓的切割位置，获取多组刀具的数据；依据上述数据计算不同情况下刀具的剪切力。进一步地，所述的第一方向和第二方向为相反方向。与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：(1)利用第一夹板和第二夹板之间形成的夹持通道对秧蔓进行夹持，并根据实际夹持的状态调节夹持通道的宽度，通过以夹持通道对应不同数量的秧蔓进行调整，模拟出不同收获速度时实际夹持状态的改变，从而使测定条件更加趋近于实际情况，提高测定过程中的精度；(2)第一夹板、第二夹板与底座之间的距离可调节，从而改变下方预留空间的高度，对应调节秧蔓的夹取高度，使得切割高度更容易控制；(3)进给速度和切割方向均可改变，模拟实际收获时的速度变化，通过改变转速和进给速度，能够模拟出不同切割速度的剪切力。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1为本公开实施例1、2中夹具的俯视图；图2为本公开实施例1、2中夹具的侧视图。图中，1-底座；2-压板垫块；3-压块；4-螺母；5-固定螺栓；6-调节螺栓；7-螺母；8-夹板；9-垫块。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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公开的限制。正如
技术介绍
中所介绍的，现有技术中万能试验机采用的测定方法与带有秧蔓的农作物在实际收获过程中的锯片在切割速度、切割角度方面差异较大；万能试验机在测定秸秆剪切力时，测定装夹量为一根或几根，切割材料少，这与进行大批量切割秧蔓的过程不符，其实验结果与秧蔓切割时刀具的实际工作状态不符，针对上述问题，本公开提出了一种秧蔓剪切力测定装置及方法。实施例1本公开的一种典型的实施方式中，如图1-图2所示，提出了一种秧蔓剪切力测定装置。目前，农作物秸秆类材料剪切力的测定一般采用万能试验机，但是，秸秆和秧蔓在收获时的状态是不同的，秸秆类多为一字排列的单株状态，而秧蔓呈现出茎叶多、分布复杂的状态，因此，在秸秆类材料测定剪切力时，装夹量为一根或几根，切割材料少，而与秧蔓收割时需要大批量切割的情况不同，因此造成了试验过程与实际工作状态不同，获取的结果不对应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种秧蔓剪切力测定装置，其特征在于，包括刀具和夹具，所述刀具配合有驱动机构，所述驱动机构驱动刀具以不同转速转动并带动刀具以不同速度移动，用于切割夹具上所夹持的秧蔓；所述夹具包括相对设置的第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和第二夹板之间的间隙形成夹持通道，所述夹持通道用于夹持秧蔓，并通过调节夹持通道的宽度控制夹持秧蔓的数量；所述刀具配合有监测元件，用于实时获取刀具的输出功率。/n

【技术特征摘要】
1.一种秧蔓剪切力测定装置，其特征在于，包括刀具和夹具，所述刀具配合有驱动机构，所述驱动机构驱动刀具以不同转速转动并带动刀具以不同速度移动，用于切割夹具上所夹持的秧蔓；所述夹具包括相对设置的第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和第二夹板之间的间隙形成夹持通道，所述夹持通道用于夹持秧蔓，并通过调节夹持通道的宽度控制夹持秧蔓的数量；所述刀具配合有监测元件，用于实时获取刀具的输出功率。


2.如权利要求1所述的秧蔓剪切力测定装置，其特征在于，所述驱动机构包括电动机，所述电动机通过传动机构配合有驱动轴，所述驱动轴上配合刀具，驱动刀具转动。


3.如权利要求2所述的秧蔓剪切力测定装置，其特征在于，所述夹具用于配合外部进给机构，驱动夹具移动，改变刀具与夹具的相对位置，从而实现进给。


4.如权利要求3所述的秧蔓剪切力测定装置，其特征在于，所述进给机构在驱动夹具正向进给时的速度和反向进给时的速度不同。


5.如权利要求1所述的秧蔓剪切力测定装置，其特征在于，所述夹具还包括底座，所述底座上方通过连接件配合有压块，所述压块与底座之间设有垫块，所述压块与垫块之间形成夹持部，用于夹持第一夹板和第二夹板。


6.如权利要求5所述的秧蔓剪切力测定装置，其特征在于，所述压块和垫块均设有多个，压块和垫块一一配合共分为两组，一组对应的夹持部与第一夹板配合，另一组对应的夹持部与第二夹板配合；用于约束第...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙居彦，田焜源，刘明明，杨硕林，
申请(专利权)人：山东农业工程学院，
类型：发明
国别省市：山东;37