本发明专利技术公开一种涂层耐磨与抗冲击综合性能测评装置及方法，该测评装置包括：一底板；一土壤试验箱，设置于该底板上，该土壤试验箱用以装填模拟试验土壤；一旋转装置，设置于该底板上，该旋转装置包括一驱动系统及一旋转系统，该驱动系统为该旋转系统提供动力；一升降装置，设置于该底板上，用以升降该旋转装置的该旋转系统；及至少二个多规格涂层试样，该多规格涂层试样安装于该旋转装置的该旋转系统上并伸入该土壤试验箱中，能够随该旋转系统的旋转而进行自转及行星运动。本发明专利技术可以更准确地模拟实际工况，测评农业机械入土件表面涂层性能。性能。性能。
【技术实现步骤摘要】
涂层耐磨与抗冲击综合性能测评装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种表面功能材料检测评价技术，特别是涉及一种农业机械入土件表面涂层的耐磨与抗冲击综合性能实验评价装置及方法。
技术介绍
[0002]犁铧、旋耕刀和圆盘耙等农业机械化装备的入土件在作业过程中直接与土壤、沙石接触摩擦，从而造成严重磨损，或冲击断裂，引起早期失效。为了提高入土件的耐磨和抗冲击性能，国内外普遍采用堆焊、熔敷等技术制备表面涂层，但在实验室条件下缺乏能模拟实际工况的实验评价装置和方法。直接在野外田间开展评价实验受到季节与气候等因素的影响很大，而且野外田间实验周期长、费用高，评价过程中土壤的工况等不一致，导致无法取得精准有效的数据。实验室中通常采用的干橡胶轮磨粒磨损试验法或湿橡胶轮磨粒磨损试验法则无法对土壤中沙石冲击性能进行评价，实验结果与实际应用情况相距甚远，不能有效的指导高可靠性涂层的优化设计与生产工程化应用。
[0003]因此，如何设计一种农业机械入土件表面涂层的耐磨与抗冲击综合性能测评装置及方法，即成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种涂层耐磨与抗冲击综合性能测评装置及方法，以使其可以更准确地模拟实际工况，测评农业机械入土件表面涂层性能。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种涂层耐磨与抗冲击综合性能测评装置，该测评装置包括：
[0006]一底板；
[0007]一土壤试验箱，设置于该底板上，该土壤试验箱用以装填模拟试验土壤；
[0008]一旋转装置，设置于该底板上，该旋转装置包括一驱动系统及一旋转系统，该驱动系统为该旋转系统提供动力；
[0009]一升降装置，设置于该底板上，用以升降该旋转装置的该旋转系统；及
[0010]至少二个多规格涂层试样，该多规格涂层试样安装于该旋转装置的该旋转系统上并伸入该土壤试验箱中，能够随该旋转系统的旋转而进行自转及行星运动。
[0011]其中，该土壤试验箱的该模拟试验土壤能够模拟不同地区的土壤，并且混合一些沙石。
[0012]其中，还包括一土壤坚实度传感器和一土壤水分传感器，放置于该土壤试验箱的该模拟试验土壤之中，以精确模拟验证土壤情况。
[0013]其中，该驱动系统包括一变频电机、一减速机、一伸缩传动轴和一驱动齿轮；该变频电机和该减速机固定于该底板之上，并通过该伸缩传动轴与该驱动齿轮连接，该驱动齿轮由该变频电机、该减速机和该伸缩传动轴驱动，以实现无极调速。
[0014]其中，该伸缩传动轴由内轴与紧密配合的外轴构成，该内轴与该减速机连接，该外
轴与该驱动齿轮连接，从而实现传动扭矩，并且不影响驱动齿轮升降运动。
[0015]其中，该伸缩传动轴的外轴包括由下至上顺序连接的一联轴器、一传动轴和一轴承座。
[0016]其中，该旋转系统包括一齿轮盘、至少二个齿轮轴、一大齿轮、一旋转盘和一覆压轮组；该齿轮盘固定于该旋转盘并啮合于该驱动齿轮，以使该旋转盘能够被该驱动齿轮带动旋转；该齿轮轴上端通过一外球面轴承座装设于该旋转盘，该齿轮轴下端为内花键，以使该多规格涂层试样能够于其中安装或拆卸；该大齿轮装设于该旋转盘下方；该覆压轮组包括覆土轮和压土轮，通过一支撑杆固定于该旋转盘下方，该覆压轮组与该齿轮轴相差90
°
交叉布置在同一个圆周上。
[0017]其中，该多规格涂层试样一端表面具有涂层，另一端为花键轴，该花键轴能够插入该齿轮轴并自锁，以与该大齿轮啮合。
[0018]其中，该多规格涂层试样表面制备涂层的一端的规格样式为标准圆柱形、锥形、菱形或圆柱螺旋形。
[0019]其中，该多规格涂层试样在该土壤试验箱的土壤中可以自转并随该旋转装置做行星运动，翻起的土壤随之被该覆压轮组(其中覆土轮和压土轮与该多规格涂层试样交叉布置在同一个圆周上)恢复到原来的状态，从而模拟验证各种土壤环境下制备了表面涂层农业机械入土件的运行情况。
[0020]其中，该升降装置包括一滑动定位块、一滑动定位盘、一导向系统、一螺旋升降机和一电机；该滑动定位盘通过该滑动定位块固定于该齿轮盘之下，该滑动定位盘通过其下面的该螺旋升降机升降，并由该导向系统定向；该螺旋升降机和驱动该螺旋升降机的该电机通过支架安装在该底板上。
[0021]其中，该导向系统包括分布在该土壤试验箱两边的两组导向轴和导向套；该导向套安装在该底板上，并固定于该土壤试验箱外围，该导向轴通过该导向套上端的两组滑动轴承与该导向套紧密配合。
[0022]其中，该滑动定位块为环形工程塑料滑动定位块，该滑动轴承为程塑料滑动轴承。工程塑料滑动轴承具有耐灰尘、免维护、自润滑、耐腐蚀的优良特性。
[0023]本专利技术还提供了一种涂层耐磨与抗冲击综合性能测评方法，利用上述涂层耐磨与抗冲击综合性能测评装置进行，该测评方法包括以下步骤：
[0024]1)上升该升降装置，以使其抬起该旋转系统，并将该多规格涂层试样安装于该旋转系统之下；在该土壤试验箱中装进拟模拟验证的模拟试验土壤；
[0025]2)下降该升降装置，以放低该旋转系统，将该多规格涂层试样插进模拟试验土壤；
[0026]3)启动该旋转装置的该驱动系统，以使其带动该旋转系统旋转，该多规格涂层试样受其带动而在土壤试验箱的该模拟试验土壤中开始自转并随该旋转装置公转做行星运动，翻起的该模拟试验土壤随之被与该多规格涂层试样交叉布置在同一个圆周上的该覆压轮组恢复到原来的状态；
[0027]4)当该旋转系统转数达到设定转数，停止装置运行，取下该多规格涂层试样，观察该多规格涂层试样磨损和受冲击部位表面，并进行称重，测量失重情况；
[0028]5)记录该多规格涂层试样表面磨损和失重情况，评估涂层效果。
[0029]其中，于步骤1)中，通过该升降装置，抬起该旋转系统的齿轮盘；装填该模拟试验
土壤后进一步混合一些沙石和水；在该模拟试验土壤中进一步放置土壤坚实度传感器和土壤水分传感器，以精确模拟验证土壤情况；如需对比，则同时安装有涂层的多规格涂层试样和无涂层的多规格涂层试样。
[0030]其中，于步骤2)中，下降该升降装置，以放低该旋转系统的齿轮盘；使覆压轮组的覆土轮和压土轮落到该模拟试验土壤表面，土壤压力和湿度达到要求。
[0031]其中，于步骤3)中，启动该驱动系统，该驱动系统的该驱动齿轮带动该旋转系统的该齿轮盘旋转，该齿轮盘及该旋转盘下面安装的该多规格涂层试样通过该齿轮轴与该大齿轮啮合，在该土壤试验箱的模拟试验土壤中开始自转并随该旋转装置公转做行星运动，翻起的该模拟试验土壤随之被与该多规格涂层试样交叉布置在同一个圆周上的覆土轮和压土轮恢复到原来的状态。
[0032]本专利技术公开了一种涂层耐磨与抗冲击综合性能测评装置及方法，该装置及方法可以重复精准模拟耦合土壤、沙石、坚实度、水分等多因素的土壤工况环境，能够评价在不同土壤环境中农业机械装备入土件表面涂层的耐磨与抗冲击综合性能，实现在实验室内开展全天候的可本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种涂层耐磨与抗冲击综合性能测评装置，其特征在于，该测评装置包括：一底板；一土壤试验箱，设置于该底板上，该土壤试验箱用以装填模拟试验土壤；一旋转装置，设置于该底板上，该旋转装置包括一驱动系统及一旋转系统，该驱动系统为该旋转系统提供动力；一升降装置，设置于该底板上，用以升降该旋转装置的该旋转系统；及至少二个多规格涂层试样，该多规格涂层试样安装于该旋转装置的该旋转系统上并伸入该土壤试验箱中，能够随该旋转系统的旋转而进行自转及行星运动。2.根据权利要求1所述的涂层耐磨与抗冲击综合性能测评装置，其特征在于，还包括一土壤坚实度传感器和一土壤水分传感器，放置于该土壤试验箱的该模拟试验土壤之中，以精确模拟验证土壤情况。3.根据权利要求1所述的涂层耐磨与抗冲击综合性能测评装置，其特征在于，该驱动系统包括一变频电机、一减速机、一伸缩传动轴和一驱动齿轮；该变频电机和该减速机固定于该底板之上，并通过该伸缩传动轴与该驱动齿轮连接，该驱动齿轮由该变频电机、该减速机和该伸缩传动轴驱动，以实现无极调速。4.根据权利要求3所述的涂层耐磨与抗冲击综合性能测评装置，其特征在于，该伸缩传动轴由内轴与紧密配合的外轴构成，该内轴与该减速机连接，该外轴与该驱动齿轮连接，从而实现传动扭矩，并且不影响驱动齿轮升降运动。5.根据权利要求4所述的涂层耐磨与抗冲击综合性能测评装置，其特征在于，该伸缩传动轴的外轴包括由下至上顺序连接的一联轴器、一传动轴和一轴承座。6.根据权利要求3所述的涂层耐磨与抗冲击综合性能测评装置，其特征在于，该旋转系统包括一齿轮盘、至少二个齿轮轴、一大齿轮、一旋转盘和一覆压轮组；该齿轮盘固定于该旋转盘并啮合于该驱动齿轮，以使该旋转盘能够被该驱动齿轮带动旋转；该齿轮轴上端通过一外球面轴承座装设于该旋转盘，该齿轮轴下端为内花键，以使该多规格涂层试样能够于其中安装或拆卸；该大齿轮装设于该旋转盘下方；该覆压轮组包括覆土轮和压土轮，通过一支撑杆固定于该旋转盘下方，该覆压轮组与该齿轮轴相差90
°
交叉布置在同一个圆周上。7.根据权利要求6所述的涂层耐磨与抗冲击综...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪瑞军，马小斌，詹华，鲍曼雨，李振东，李碧晗，
申请(专利权)人：中国农业机械化科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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