根茎类作物收获机械激振器及其测试方法技术

本发明专利技术公开了根茎类作物收获机械激振器及其测试方法，电路板控制推拉电磁铁，推拉电磁铁通过预设的推拉电磁铁前工作孔将激振力传到根茎类收获机械触土部件，所述检测装置通过预设的检测装置工作孔检测推拉电磁铁的激振力大小；检测装置将检测的数据上传计算机后，工作人员通过相应的信号处理算法对采集到的振动信号进一步分析，得到触土部件的磨损以及故障状态。本发明专利技术可在触土部件静止时发出激振力用以振动信号的采集，无需使用力锤等再施加额外的激振力，减少了检测时间提高了效率，以便后续的数据分析以及工况检测。以便后续的数据分析以及工况检测。以便后续的数据分析以及工况检测。

【技术实现步骤摘要】
根茎类作物收获机械激振器及其测试方法


[0001]本专利技术涉及属于农业机械自动化测试
，特别涉及一种根茎类作物收获机械激振器及其测试方法，可用于对根茎类作物收获机械触土部件的工况检测。
技术背景
[0002]根茎作物是重要的粮食来源和轻工业原料，根茎作物收获机是实现大规模高效收获的关键装备。挖掘作为收获的首道工序，触土部件的稳定决定根茎类作物的收获效率，因此对触土部件进行工况检测十分必要。工况检测需要外部产生激励信号，静止以及无外界振动下需要激振器产生相应的振动信号。目前未有对根茎类作物的激振器研究，传统的激振器体积过大且难以控制激振力的大小以及频率。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对根茎类收获机械触土部件工况检测，可由所述控制器控制产生预设的激振力，为根茎类作物收获机械触土部件静止工况下提供激励信号，为收获机械触土部件工况检测奠定基础。
[0004]本专利技术旨在提供一种根茎类作物的收获机械激振器，其推拉电磁铁在控制器设定下发出规律性的激振力。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]根茎类作物收获机械激振器，包括机箱，机箱上设有机箱盖，机箱侧壁设有推拉电磁铁前工作孔、检测装置工作孔；机箱内对应的安装有检测装置、推拉电磁铁，检测装置用于检测推拉电磁铁激振力大小；机箱内还设有电路板，电路板控制推拉电磁铁。
[0007]所述机箱包括推拉电磁铁的固定机构，所述的固定机构包括前侧固定板、后侧固定板；前侧固定板通过卡扣固定在推拉电磁铁前工作孔处，前侧固定板上设有卡槽；后侧固定板上开设有推拉电磁铁后工作孔和走线孔；固定机构将推拉电磁铁固定在机箱内推拉电磁铁前工作孔对应的位置；
[0008]后侧固定板、前侧固定板之间的底部设有推拉电磁铁垫板；
[0009]机箱内在检测装置工作孔对应的位置设有检测装置垫板，用于安装检测装置；
[0010]机箱内还设有双层支撑柱，电路板上对应的设有电路板安装孔，用于将电路板安装在双层支撑柱上。
[0011]所述检测装置为加速度传感器或是位移传感器。
[0012]根茎类作物收获机械激振器的测试方法，包括以下步骤：电路板控制推拉电磁铁，推拉电磁铁通过预设的推拉电磁铁前工作孔将激振力传到根茎类收获机械触土部件，所述检测装置通过预设的检测装置工作孔检测推拉电磁铁的激振力大小；检测装置将检测的数据上传计算机后，工作人员通过相应的信号处理算法对采集到的振动信号进一步分析，得到触土部件的磨损以及故障状态。
[0013]本专利技术可在触土部件静止时发出激振力用以振动信号的采集，无需使用力锤等再
施加额外的激振力，减少了检测时间提高了效率，以便后续的数据分析以及工况检测。
附图说明
[0014]通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征信息和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：
[0015]图1示出了花生收获机械触土部件激振器的总体设计图；
[0016]图2示出了花生收获机械触土部件激振器机箱正面示意图；
[0017]图3示出了花生收获机械触土部件激振器机箱侧面示意图；
[0018]图4示出了花生收获机械触土部件激振器电路板5设计示意图；
[0019]图5示出振动信号经傅里叶变换后示意图；
[0020]图6示出振动信号经经验模态分解后示意图。
具体实施方式
[0021]为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0022]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0023]如图1到图4所示，本实施例的根茎类作物收获机械激振器，包括：机箱2，机箱2上设有机箱盖1，机箱2侧壁设有推拉电磁铁前工作孔16、检测装置工作孔13；机箱2内对应的安装有检测装置3、推拉电磁铁4，检测装置3用于检测推拉电磁铁4激振力大小；机箱2内还设有电路板5，电路板5控制推拉电磁铁4。
[0024]所述机箱2主要承载推拉电磁铁4、检测装置3以及电路板5，主要包括推拉电磁铁4的固定机构，所述的固定机构包括前侧固定板9、后侧固定板8；前侧固定板9通过卡扣6固定在推拉电磁铁前工作孔16处，前侧固定板9上设有卡槽11；后侧固定板8上开设有推拉电磁铁后工作孔17和走线孔18；固定机构将推拉电磁铁4固定在机箱2内推拉电磁铁前工作孔16对应的位置；
[0025]后侧固定板8、前侧固定板9之间的底部设有推拉电磁铁垫板10；
[0026]机箱2内在检测装置工作孔13对应的位置设有检测装置垫板12，用于安装检测装置3；
[0027]推拉电磁铁垫板10、检测装置垫板12，防止推拉电磁铁4以及检测装置3连接线因扭折而受损。所述推拉电磁铁4通过预设的推拉电磁铁前工作孔16将激振力传到根茎类收获机械触土部件，所述检测装置3通过预设的检测装置工作孔13检测推拉电磁铁4的激振力大小。
[0028]机箱2内还设有双层支撑柱7，电路板5上对应的设有电路板安装孔14，用于将电路板5安装在双层支撑柱7上，起到固定以及绝缘的作用。
[0029]所述推拉电磁铁4用来产生收获机械工况检测所需的激振力，其在触土部件静止时由推拉电磁铁4前端敲击收获机械触土部件边缘位置，其产生力的大小由所供电压决定，
及由电路板5上的控制器决定。
[0030]所述电路板5用来控制所述推拉电磁铁4产生激振力的大小以及规定时间内的击打次数。所述电路板5包含控制器、推拉电磁铁驱动电路、控制器稳压电路，基本原理是控制器通过设定程序在对应时间内通过脉宽调制信号控制驱动电路的电压大小从而控制推拉电磁铁4产生激振力的大小。所述电路板5两侧设有对称的避让孔15，防止力锤触碰的同时，简化结构使整体紧凑。
[0031]所述检测装置3可以是加速度传感器或是位移传感器。以加速度传感器为例，其检测后的激振力可经电路板5上的调理电路处理以及数模转换后进入控制器储存，供后续工况检测使用。
[0032]所述推拉电磁铁4击打所述收获机械触土部件后，信号经检测装置3检测以及数据采集仪采集上传计算机后，工作人员通过相应的信号处理算法对采集到的振动信号进一步分析，得到如图5、图6类似的处理图，最终得到触土部件的磨损以及故障状态。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.根茎类作物收获机械激振器，其特征在于，包括机箱(2)，机箱(2)上设有机箱盖(1)，机箱(2)侧壁设有推拉电磁铁前工作孔(16)、检测装置工作孔(13)；机箱(2)内对应的安装有检测装置(3)、推拉电磁铁(4)，检测装置(3)用于检测推拉电磁铁(4)激振力大小；机箱(2)内还设有电路板(5)，电路板(5)控制推拉电磁铁(4)。2.根据权利要求1所述的根茎类作物收获机械激振器，其特征在于，所述机箱(2)包括推拉电磁铁(4)的固定机构，所述的固定机构包括前侧固定板(9)、后侧固定板(8)；前侧固定板(9)通过卡扣(6)固定在推拉电磁铁前工作孔(16)处，前侧固定板(9)上设有卡槽(11)；后侧固定板(8)上开设有推拉电磁铁后工作孔(17)和走线孔(18)；固定机构将推拉电磁铁(4)固定在机箱(2)内推拉电磁铁前工作孔(16)对应的位置；后侧固定板(8)、前侧固定板(9)之间的底部设有推拉...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟玉彬，杨昊，郭栋梁，张瑞，刘先良，郑孟昆，王家胜，何晓宁，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：