本实用新型专利技术涉及一种可视化触土部件作业机理分析土槽试验台。本实用新型专利技术包括土槽箱体、水平移动装置、触土部件挂接装置、高速摄像系统、控制系统、限位装置和数据采集系统。本实用新型专利技术设计的土槽箱体四周采用透明的亚克力板安装固定，可以从外部宏观层面观察触土部件在土壤中的作业过程；本实用新型专利技术设计的高速摄像系统通过记录触土部件在土壤中的动态作业过程，可以从微观层面分析触土部件材料的变形磨损和土壤被扰动的状况；本实用新型专利技术可以模拟测试不同触土部件在土壤中的作业过程，并且对触土部件的作业参数可调可控，同时，可以直接获取触土部件在不同作业参数下的作业性能数据。据。据。
【技术实现步骤摘要】
一种可视化触土部件作业机理分析土槽试验台
[0001]本技术涉及农业机械
，具体说是一种可视化触土部件作业机理分析土槽试验台。
技术介绍
[0002]农业机械中对于触土部件的研究设计，包括为实现减阻降耗对其结构参数和作业参数的优化设计，对土壤的扰动分析，触土部件黏附土壤的脱附分析、部件材料的磨损变形分析以及触土部件与土壤间的碰撞作用机理分析等等，都需要明确触土部件与土壤间的作用过程，以及相关的作业性能参数，然而，在田间试验中，由于测试设备和测试手段的匮乏，同时会受到时间、天气等诸多条件的制约，致使测得的触土部件的相关性能参数的精度和准确性不够，从而无法为其下一步优化分析设计提供精确的指导依据。此外，田间试验中对触土部件作业参数进行精确调控的难度较大，并且费时费力。
[0003]土槽试验台为触土部件的试验提供了便利的试验场地，不仅可以模拟测试不同触土部件在土壤中的作业过程，可以对触土部件的不同作业参数进行调控，而且可以对土槽箱体中的土壤进行更换，以使触土部件能够与不同质地类型的土壤进行作业，也可以通过各种传感器获取触土部件在作业过程中相应的作业性能参数，从而能够大大缩短触土部件的研发周期，然而，目前的土槽试验台结构较为复杂，对于获取的相关作业部件的作业性能参数的处理较为繁琐，也很少有记录触土部件与土壤间相互作用的动态过程的功能。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种可视化触土部件作业机理分析土槽试验台。本技术针对现有技术的不足，提出一种结构简单、操作容易的可视化土槽试验台，用于分析触土部件在土壤中的作业，对触土部件相关作业性能参数的获取直观方便，并配备了高速摄像系统，可以从微观层面分析触土部件与土壤间相互作用的动态过程。
[0005]为达到以上目的，本技术采取的技术方案是：
[0006]一种可视化触土部件作业机理分析土槽试验台，其特征在于，包括土槽箱体和控制系统，土槽箱体上设有水平移动装置和触土部件挂接装置，S型拉压传感器固定安装在水平移动装置与触土部件挂接装置之间，高速摄像系统固定安装在触土部件挂接装置上，土槽箱体上还设有限位装置；
[0007]所述土槽箱体包括主机架(1)，6个福马轮(10)安装在主机架(1)下方的底脚上，两片短透明亚克力板(9)和两片长透明亚克力板(13)分别固定安装在主机架(1)的四周，底部固定板(12)固定安装在主机架(1)的底部；
[0008]V型滑轨I(2)、V型滑轨II(30)和V型滑轨III(31)分别固定安装在主机架1上，上述V型滑轨I(2)、V型滑轨II(30)和V型滑轨III(31)在主机架上平行排列；
[0009]齿条固定板(14)固定安装在主机架(1)上，齿条(15)固定安装在齿条固定板(14)
上。
[0010]在上述方案的基础上，所述水平移动装置包括动力牵引机架(3)，4个V型滑轮I(4)安装在动力牵引机架(3)底部，动力牵引机架(3)通过V型滑轮I(4)在V型滑轨I(2)和V型滑轨II(30)上移动；
[0011]牵引电机固定板(35)固定安装在动力牵引机架(3)上，牵引电机(20)固定安装在牵引电机固定板(35)上，齿轮(28)固定安装在牵引电机(20)的输出机构上，齿轮(28)与齿条(15)相啮合。
[0012]在上述方案的基础上，所述触土部件挂接装置包括作业部件挂接机架(6)，三点悬挂架(16)固定安装在作业部件挂接机架(6)上，4个V型滑轮II(5)安装在作业部件挂接机架(6)底部，作业部件挂接机架(6)通过V型滑轮II(5)在V型滑轨I(2)和V型滑轨III(31)上移动；
[0013]旋转电机固定板(32)固定安装在作业部件挂接机架(6)上，旋转电机(18)固定安装在旋转电机固定板(32)的上端，扭矩转速传感器固定板(33)固定安装在旋转电机固定板(32)上，扭矩转速传感器(8)固定安装在扭矩转速传感器固定板(33)上；
[0014]联轴器(25)的上端与旋转电机(18)的输出轴连接，联轴器(25)的下端连接扭矩转速传感器(8)的上端旋转轴，扭矩转速传感器(8)的下端旋转轴与触土部件连接轴(26)的上端连接；
[0015]触土作业部件固定板(34)固定安装在旋转电机固定板(32)的下端，触土部件连接轴(26)通过轴承固定安装在触土作业部件固定板(34)上，触土部件(27)固定连接在触土部件连接轴(26)的下端。
[0016]在上述方案的基础上，所述高速摄像系统包括高速摄像机(19)，高速摄像机(19)固定安装在高速摄像机固定板(22)上，高速摄像机固定板(22)固定安装在高速摄像机固定架(29)上端，高速摄像机固定架(29)固定安装在作业部件挂接机架(6)上。
[0017]在上述方案的基础上，所述控制系统包括电控箱，电控箱与旋转电机(18)和动力牵引电机(20)电连接，用于控制旋转电机(18)和动力牵引电机(20)的转速。
[0018]在上述方案的基础上，所述限位装置包括光电传感器感应板(17)，光电传感器感应板(17)固定安装在作业部件挂接机架(6)上，光电传感器(21)安装在光电传感器安装板(24)上，光电传感器安装板(24)固定安装在主机架(1)上；光电传感器(21)与光电传感器感应板(17)配合使用用于确定水平移动装置的行程；
[0019]所述限位装置还包括6个V型滑轮限位板(11)，6个V型滑轮限位板(11)分两组分别固定连接在主机架(1)上。
[0020]在上述方案的基础上，所述S型拉压传感器(7)的一端与动力牵引机架(3)固定连接，另一端与作业部件挂接机架6固定连接。
[0021]本技术所述的一种可视化触土部件作业机理分析土槽试验台，其有益效果为：
[0022](1)本技术设计的土槽箱体四周采用透明的亚克力板安装固定，可以从外部宏观层面观察触土部件在土壤中的作业过程；
[0023](2)本技术设计的高速摄像系统通过记录触土部件在土壤中的动态作业过程，可以从微观层面分析触土部件材料的变形磨损和土壤被扰动的状况；
[0024](3)本技术可以模拟测试不同触土部件在土壤中的作业过程，并且对触土部件的作业参数可调可控，同时，可以直接获取触土部件在不同作业参数下的作业性能数据。
附图说明
[0025]本技术有如下附图：
[0026]图1为本技术的结构图；
[0027]图2为本技术的俯视图；
[0028]图3为本技术的部分左视图；
[0029]图4为本技术的局部结构放大图。
[0030]图中：1、主机架，2、V型滑轨I，3、动力牵引机架，4、V型滑轮I，5、V型滑轮II，6、作业部件挂接机架，7、S型拉压传感器，8、扭矩转速传感器，9、短透明亚克力板，10、福马轮，11、V型滑轮限位板，12、底部固定板，13、长透明亚克力板，14、齿条固定板，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可视化触土部件作业机理分析土槽试验台，其特征在于，包括土槽箱体和控制系统，土槽箱体上设有水平移动装置和触土部件挂接装置，S型拉压传感器固定安装在水平移动装置与触土部件挂接装置之间，高速摄像系统固定安装在触土部件挂接装置上，土槽箱体上还设有限位装置；所述土槽箱体包括主机架(1)，6个福马轮(10)安装在主机架(1)下方的底脚上，两片短透明亚克力板(9)和两片长透明亚克力板(13)分别固定安装在主机架(1)的四周，底部固定板(12)固定安装在主机架(1)的底部；V型滑轨Ⅰ(2)、V型滑轨Ⅱ(30)和V型滑轨Ⅲ(31)分别固定安装在主机架1上，上述V型滑轨Ⅰ(2)、V型滑轨Ⅱ(30)和V型滑轨Ⅲ(31)在主机架上平行排列；齿条固定板(14)固定安装在主机架(1)上，齿条(15)固定安装在齿条固定板(14)上。2.如权利要求1所述的一种可视化触土部件作业机理分析土槽试验台，其特征在于：所述水平移动装置包括动力牵引机架(3)，4个V型滑轮Ⅰ(4)安装在动力牵引机架(3)底部，动力牵引机架(3)通过V型滑轮Ⅰ(4)在V型滑轨Ⅰ(2)和V型滑轨Ⅱ(30)上移动；牵引电机固定板(35)固定安装在动力牵引机架(3)上，牵引电机(20)固定安装在牵引电机固定板(35)上，齿轮(28)固定安装在牵引电机(20)的输出机构上，齿轮(28)与齿条(15)相啮合。3.如权利要求2所述的一种可视化触土部件作业机理分析土槽试验台，其特征在于：所述触土部件挂接装置包括作业部件挂接机架(6)，三点悬挂架(16)固定安装在作业部件挂接机架(6)上，4个V型滑轮Ⅱ(5)安装在作业部件挂接机架(6)底部，作业部件挂接机架(6)通过V型滑轮Ⅱ(5)在V型滑轨Ⅰ(2)和V型滑轨Ⅲ(31)上移动；旋转电机固定板(32)固定安装在作业部件挂接机架(6)上，旋转电机(18)固定安装在旋转电机固定板(32)的上端，扭矩转速传感器固定板(33)固定安装在...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐丽明，马帅，牛丛，闫成功，谭好超，沈聪聪，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：新型
国别省市：
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