一种土壤切向粘附力测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种土壤切向粘附力测试装置，包括步进电机(1)、传动单元(2)、滑台(3)、拉压传感器(4)、滑杆(5)、土箱(6)、位移传感器(7)和控制器；所述传动单元(2)包括滚珠丝杠(21)、滚珠滑块(22)、支撑侧、滑轨和槽体；滚珠丝杠(21)、滑轨穿入滚珠滑块(22)中，连接到支撑侧；滚珠滑块(22)依次连接拉压传感器(4)和滑杆(5)；滚珠丝杠(21)连接到步进电机(1)；滑杆(5)穿入土箱(6)侧壁；土箱(6)设置于滑台(3)上；滚珠滑块(12)连接有位移传感器(7)。本发明专利技术可以实现对不同参数、不同含水率土壤与不同触土部件的切向阻力的测试。同触土部件的切向阻力的测试。同触土部件的切向阻力的测试。

【技术实现步骤摘要】
一种土壤切向粘附力测试装置


[0001]本专利技术涉及农业机械
，特别涉及一种土壤切向粘附力测试装置。

技术介绍

[0002]高效、低成本的机械栽培是现代农业的重要组成部分。然而，由于土壤磨损和土壤粘着，对地形机械的土壤接触成分提出了很高的要求。土壤磨蚀可以大大减轻土壤的重量，并导致土壤所含成分的钝化角。钝化角的形成会降低栽培质量，影响作物产量。土壤与土壤接触组分表面的粘附有两个不利影响：抗草率的增加和轮廓的变化。这两个问题可能导致电力消耗增加和耕作效果退化。根据已发表的数据，土壤粘着可提高耕作阻力30％以上，提高耕作机械能耗30％
‑
50％，降低生产率30％。
[0003]目前国内外土壤粘附力测量装置主要集中于法向粘附力，尚未见一种结构简单、操作方便的切向粘附力的测试装置。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本技术提供一种新型土壤切向粘附力测试装置。
[0005]本技术提供的技术方案如下：
[0006]一种土壤切向粘附力测试装置，其特征在于，包括步进电机(1)、传动单元(2)、滑台(3)、拉压传感器(4)、滑杆(5)、土箱(6)、位移传感器(7)和控制器；
[0007]所述传动单元(2)包括滚珠丝杠(21)、滚珠滑块(22)、支撑侧、滑轨和槽体；
[0008]所述槽体两端设置有支撑侧；滚珠丝杠(21)、滑轨穿入滚珠滑块(22)中，连接到支撑侧；
[0009]滚珠滑块(22)依次连接拉压传感器(4)和滑杆(5)；
>[0010]滚珠丝杠(21)连接到步进电机(1)；
[0011]滑杆(5)穿入土箱(6)侧壁；土箱(6)设置于滑台(3)上；
[0012]滚珠滑块(22)连接有位移传感器(7)；
[0013]所述步进电机(1)、滑台(3)、拉压传感器(4)和位移传感器(7)电连接到控制器；
[0014]整个装置由电源供电。
[0015]进一步，所述步进电机(1)型号为两相步进电机。优选为57两相步进电机，扭矩为0.4N
·
m。步进电机的驱动器型号为DM542。
[0016]进一步，所述拉压传感器(4)型号为MIK
‑
LCS1，量程为200Kg，精度为0.03％F
·
S。称重数显表与S型拉压传感器相连，其型号为MIK
‑
LCB1，外供电压为10V，可以实时显示测量数值。
[0017]进一步，所述滑杆(5)的自由端为双耳板，通过螺栓以固定连接触土固体材料。
[0018]进一步，所述位移传感器(7)为滑动变阻器，由铝管、前后保护盖、线板、拉杆、滑芯、电刷、密封垫、固定部件和万向接头组成。工作原理为可变电阻滑轨定置在传感器的固定部位，通过滑片在滑轨上的位移来测量不同的阻值。传感器滑轨连接稳态直流电压，允许
流过微安培的小电流，滑片和始端之间的电压，与滑片移动的长度成正比。
[0019]进一步，所述控制器单轴DY
‑
IS可编程PLC控制器，该控制器变成条数为99条，输入点为6个，输出点为3个，可自动运行也可手动编参，可实现各种复杂运行。
[0020]优选的，的土箱材料为铝合金，尺寸为长度360mm，宽度160mm，高度为220mm。
[0021]优选的，电源为24V，5A的直流电源，纯铜变压。
[0022]该装置的测试方法，具体步骤如下：
[0023]步骤1：根据实验要求配置实验土，放入土箱中；
[0024]步骤2：用夹具固定触土部件；
[0025]步骤3：打开控制器，设定步进电机运动速度，开始切向运动；
[0026]步骤4：通过S型拉压传感器记录切向阻力。
[0027]本专利技术有益效果：
[0028]本专利技术装置结构简单，操作方便，测试数据准确，可以实现对不同参数，不同含水率土壤与不同触土部件的切向阻力的测试。
附图说明
[0029]图1是本技术立体结构示意图；
[0030]图2是本技术主视图；
[0031]图3是本技术俯视图；
[0032]图4是滑杆自由端结构图；
[0033]附图标记：1
‑
步进电机，2
‑
传动单元，21
‑
滚珠丝杠，22
‑
滚珠滑块，3
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滑台，4
‑
拉压传感器，5
‑
滑杆，6
‑
土箱，7
‑
位移传感器。
具体实施方式
[0034]为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。
[0035]实施例
[0036]如图1
‑
图3所示，一种土壤切向粘附力测量装置，包括步进电机(1)、传动单元(2)、滑台(3)、拉压传感器(4)、滑杆(5)、土箱(6)、位移传感器(7)和控制器。
[0037]所述传动单元(2)包括滚珠丝杠(11)、滚珠滑块(12)、支撑侧、滑轨和槽体；
[0038]所述槽体两端设置有支撑侧；滚珠丝杠(11)、滑轨穿入滚珠滑块(12)中，连接到支撑侧；
[0039]滚珠滑块(12)依次连接拉压传感器(4)和滑杆(5)；
[0040]滚珠丝杠(11)连接到步进电机(1)；
[0041]滑杆(5)穿入土箱(6)侧壁；土箱(6)设置于滑台(3)上；
[0042]滚珠滑块(12)连接有位移传感器(7)；
[0043]所述步进电机(1)、滑台(3)、拉压传感器(4)和位移传感器(7)电连接到控制器；
[0044]整个装置由电源供电。
[0045]所述步进电机(1)型号为两相步进电机。优选为57两相步进电机，扭矩为0.4N
·
m。步进电机的驱动器型号为DM542。
[0046]所述拉压传感器(4)型号为MIK
‑
LCS1，量程为200Kg，精度为0.03％F
·
S。称重数显表与S型拉压传感器相连，其型号为MIK
‑
LCB1，外供电压为10V，可以实时显示测量数值。
[0047]所述滑杆(5)的自由端为双耳板。
[0048]所述位移传感器(7)为滑动变阻器，由铝管、前后保护盖、线板、拉杆、滑芯、电刷、密封垫、固定部件和万向接头组成。工作原理为可变电阻滑轨定置在传感器的固定部位，通过滑片在滑轨上的位移来测量不同的阻值。传感器滑轨连接稳态直流电压，允许流过微安培的小电流，滑片和始端之间的电压，与滑片移动的长度成正比。
[0049]所述控制器单轴DY
‑
IS可编程PLC控制器，该控制器变成条数为99条，输入点为6个，输出点为3个，可自动运行也可手动编参，可实现各种复杂运行。
[0050]所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土壤切向粘附力测试装置，其特征在于，包括步进电机(1)、传动单元(2)、滑台(3)、拉压传感器(4)、滑杆(5)、土箱(6)、位移传感器(7)和控制器；所述传动单元(2)包括滚珠丝杠(21)、滚珠滑块(22)、支撑侧、滑轨和槽体；所述槽体两端设置有支撑侧；滚珠丝杠(21)、滑轨穿入滚珠滑块(22)中，连接到支撑侧；滚珠滑块(22)依次连接拉压传感器(4)和滑杆(5)；滚珠丝杠(21)连接到步进电机(1)；滑杆(5)穿入土箱(6)侧壁；土箱(6)设置于滑台(3)上；滚珠滑块(22)连接有位移传感器(7)；所述步进电机(1)、滑台(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王豪斌，万强，曹道成，伍世涛，李晶，杨文达，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：新型
国别省市：