農(nóng)業(yè)機(jī)械旋轉(zhuǎn)耕作部件動(dòng)態(tài)負(fù)荷測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種農(nóng)業(yè)機(jī)械旋轉(zhuǎn)耕作部件動(dòng)態(tài)負(fù)荷測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤耕作部件是農(nóng)業(yè)機(jī)械的核心部件，其土壤切削性能直接影響農(nóng)業(yè)機(jī)械的能源消耗及耕作效能。土壤耕作部件主要受到來(lái)自耕層土壤復(fù)雜而隨機(jī)變化的載荷作用，由于阻力過(guò)大，常導(dǎo)致土壤耕作部件服役時(shí)間短，甚至出現(xiàn)彎曲、斷裂等現(xiàn)象。因此，對(duì)土壤耕作部件的動(dòng)態(tài)負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)試，研究其在耕作過(guò)程中的受力特性與規(guī)律，將為土壤耕作部件的設(shè)計(jì)、選用及其失效形式分析提供重要的測(cè)試數(shù)據(jù)與技術(shù)手段，并可為其減阻降耗設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考。
[0003]與田間試驗(yàn)相比，土槽試驗(yàn)具有不受季節(jié)和農(nóng)時(shí)的限制、可根據(jù)不同需要對(duì)土壤進(jìn)行實(shí)時(shí)恢復(fù)處理、試驗(yàn)重復(fù)性好且不受外界氣候和自然條件影響等優(yōu)點(diǎn)。目前已見(jiàn)報(bào)道的基于土槽試驗(yàn)臺(tái)的觸土部件試驗(yàn)裝置，主要存在以下不足:1、土槽試驗(yàn)臺(tái)及其臺(tái)車尺寸規(guī)格相對(duì)比較大，實(shí)現(xiàn)不同功能(如旋耕、平整、壓實(shí)等)的臺(tái)車系統(tǒng)相對(duì)是獨(dú)立的；2、多數(shù)試驗(yàn)裝置負(fù)荷測(cè)試單一，測(cè)試數(shù)據(jù)多局限于扭矩；3、多數(shù)試驗(yàn)裝置是針對(duì)單輥結(jié)構(gòu)，僅限于單輥單刀或多刀等試驗(yàn)研究；4、多數(shù)試驗(yàn)裝置僅限于特定試驗(yàn)，工作部件互換性和通用性較差。為此，有必要開發(fā)一種通用性強(qiáng)，可便捷、有效進(jìn)行土壤耕作部件動(dòng)態(tài)負(fù)荷測(cè)試的試驗(yàn)臺(tái)。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明主要目的是提供一種通用性強(qiáng)，可便捷、有效進(jìn)行旋轉(zhuǎn)耕作部件動(dòng)態(tài)負(fù)荷測(cè)試的試驗(yàn)臺(tái)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
農(nóng)業(yè)機(jī)械旋轉(zhuǎn)耕作部件動(dòng)態(tài)負(fù)荷測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)，包括土槽和臺(tái)車，臺(tái)車包括臺(tái)車機(jī)架、旋耕系統(tǒng)、土壤壓實(shí)系統(tǒng)、土壤平整系統(tǒng)和行走系統(tǒng)，所述旋耕系統(tǒng)安裝在臺(tái)車機(jī)架的前端，土壤壓實(shí)系統(tǒng)安裝在臺(tái)車機(jī)架的后端，土壤平整系統(tǒng)安裝在臺(tái)車機(jī)架上、且位于旋耕系統(tǒng)與土壤壓實(shí)系統(tǒng)之間，行走系統(tǒng)安裝在臺(tái)車機(jī)架上。
[0007]所述旋耕系統(tǒng)包括旋耕機(jī)架、耕深調(diào)節(jié)裝置、旋耕驅(qū)動(dòng)電機(jī)、沖擊緩沖裝置、鏈傳動(dòng)裝置、一級(jí)換向傳動(dòng)裝置、行走箱、刀輥和導(dǎo)向滑塊a，旋耕驅(qū)動(dòng)電機(jī)、耕深調(diào)節(jié)裝置、沖擊緩沖裝置和一級(jí)換向傳動(dòng)裝置均安裝在旋耕機(jī)架上，旋耕機(jī)架通過(guò)導(dǎo)向滑塊一滑槽方式與臺(tái)車機(jī)架連接。
[0008]所述旋耕驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力經(jīng)鏈傳動(dòng)裝置傳遞給一級(jí)換向傳動(dòng)裝置,經(jīng)一級(jí)換向傳動(dòng)裝置換向后傳遞給行走箱，所述刀輥安裝在行走箱輸出軸上。
[0009]所述耕深調(diào)節(jié)裝置包括伺服電動(dòng)缸和用于固定安裝伺服電動(dòng)缸的安裝架，伺服電動(dòng)缸的缸體通過(guò)安裝架固定安裝在臺(tái)車機(jī)架上，其推桿通過(guò)螺栓與旋耕機(jī)架連接。
[0010]所述沖擊緩沖裝置包括調(diào)節(jié)桿、調(diào)節(jié)彈簧和輔助支架；輔助支架固定安裝在臺(tái)車機(jī)架上，在輔助支架上開設(shè)有供調(diào)節(jié)桿通過(guò)的通孔；調(diào)節(jié)桿的上端懸置，下端穿過(guò)輔助支架上的通孔并固定在旋耕機(jī)架上；調(diào)節(jié)彈簧套設(shè)在調(diào)節(jié)桿上，調(diào)節(jié)彈簧的下端固定連接在旋耕機(jī)架上，上端限位于輔助支架。
[0011]所述土槽為直線型，在土槽的兩側(cè)設(shè)置有供行走輪行走的軌道，軌道的外側(cè)上方安裝有齒條。
[0012]所述行走系統(tǒng)包括臺(tái)車驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸，第一轉(zhuǎn)軸安裝在臺(tái)車機(jī)架的前端，第二轉(zhuǎn)軸安裝在臺(tái)車機(jī)架的后端；在第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸的兩端分別安裝有與土槽軌道相配合的行走輪，在第一轉(zhuǎn)軸的兩端、且位于行走輪外側(cè)安裝有與土槽的齒條相嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪；臺(tái)車驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞給第一轉(zhuǎn)軸，驅(qū)動(dòng)行走輪和驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0013]進(jìn)一步，所述土壤壓實(shí)系統(tǒng)包括鎮(zhèn)壓懸架、同步升降機(jī)構(gòu)、土壤鎮(zhèn)壓器和導(dǎo)向滑塊b;所述鎮(zhèn)壓懸架通過(guò)導(dǎo)向滑塊一滑槽方式與臺(tái)車機(jī)架連接，土壤鎮(zhèn)壓器的主軸通過(guò)軸承安裝在鎮(zhèn)壓懸架的豎直支架上，同步升降機(jī)構(gòu)安裝在鎮(zhèn)壓懸架的水平支架上。
[0014]所述同步升降機(jī)構(gòu)包括升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)、聯(lián)軸器、換向器、連接軸和螺旋升降機(jī)a;升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與換向器輸入軸連接；換向器為T型換向器,換向器的兩個(gè)水平輸出軸分別通過(guò)聯(lián)軸器與對(duì)應(yīng)連接軸的一端連接，連接軸的另一端通過(guò)聯(lián)軸器與對(duì)應(yīng)螺旋升降機(jī)a輸入軸連接；螺旋升降機(jī)a為自鎖型蝸輪蝸桿螺旋升降機(jī)，其上端懸置，下端蝸桿工作端與鎮(zhèn)壓懸架的水平支架連接。
[0015]更進(jìn)一步，所述土壤平整系統(tǒng)包括刮土板懸架、刮板升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)、刮土板升降裝置和帶釘耙的刮土板，刮土板懸架固定安裝在臺(tái)車機(jī)架上，刮板升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)和刮土板升降裝置安裝在刮土板懸架上。
[0016]所述刮土板升降裝置包括螺旋升降機(jī)b、連接桿和固定座，刮板升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與螺旋升降機(jī)b的輸入軸連接，該螺旋升降機(jī)b為蝸輪蝸桿螺旋升降機(jī)；所述連接桿的一端為空心結(jié)構(gòu)、且開設(shè)有內(nèi)螺紋，另一端開設(shè)有通孔；固定座與刮土板連接，在固定座上設(shè)有U型連接座，在U型連接座的兩端開設(shè)有通孔；連接桿的一端通過(guò)螺紋配合與螺旋升降機(jī)b的蝸桿工作端固定連接，另一端通過(guò)銷或其它連接件固定在固定座的U型連接座上。
[0017]更進(jìn)一步，所述行走箱輸出軸為雙輸出軸，刀輥為兩組，兩組刀輥對(duì)稱安裝在行走箱兩側(cè)的輸出軸上。
[0018]更進(jìn)一步，所述伺服電動(dòng)缸為折返式伺服電動(dòng)缸，伺服電動(dòng)缸的伺服電機(jī)與缸體平行設(shè)置，伺服電機(jī)的輸出軸通過(guò)同步帶和同步帶輪與伺服電動(dòng)缸的傳動(dòng)絲桿連接。
[0019]更進(jìn)一步，所述土壤平整系統(tǒng)還包括連接塊和移動(dòng)導(dǎo)柱，所述移動(dòng)導(dǎo)柱的兩端固定安裝在刮土板懸架上，連接塊的一側(cè)通過(guò)螺栓固定安裝在刮土板上，另一側(cè)通過(guò)導(dǎo)向軸承安裝在移動(dòng)導(dǎo)柱上、且可沿移動(dòng)導(dǎo)柱軸向移動(dòng)。
[0020]更進(jìn)一步，所述刮土板懸架由上至下依次包括水平設(shè)置的第一水平支架、第二水平支架和第三水平支架，第一水平支架、第二水平支架和第三水平支架的兩端均與對(duì)應(yīng)的側(cè)面支架固定連接；刮土板懸架的第一水平支架與臺(tái)車機(jī)架連接；所述刮板升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)和刮土板升降裝置分別通過(guò)安裝座固定安裝在第二水平支架上；所述移動(dòng)導(dǎo)柱設(shè)置在第二水平支架和第三水平支架之間、且其兩端沿鉛垂方向固定安裝在第二水平支架和第三水平支架上。
[0021]更進(jìn)一步，所述伺服電動(dòng)缸的最大工作行程為300mm，推桿工作速度為200mm/s，伺服電機(jī)功率為0.4kw，單缸承載能力為80kg。
[0022]更進(jìn)一步，所述同步升降機(jī)構(gòu)的最大工作行程為230mm，螺旋升降機(jī)a的蝸桿工作速度為50mm/s,升降能力為1000kg。
[0023]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果:
1、本試驗(yàn)臺(tái)基于土槽模擬再現(xiàn)旋轉(zhuǎn)耕作部件作業(yè)，并對(duì)其動(dòng)態(tài)負(fù)荷進(jìn)行測(cè)試。具有不受季節(jié)和農(nóng)時(shí)的限制、可根據(jù)不同需要對(duì)土壤進(jìn)行實(shí)時(shí)恢復(fù)處理、試驗(yàn)重復(fù)性好且不受外界氣候和自然條件影響等優(yōu)點(diǎn)。能在節(jié)約大量資源的基礎(chǔ)上為土壤耕作部件的理論研究和改進(jìn)設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持。
[0024]2、本試驗(yàn)臺(tái)既可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)耕作部件動(dòng)態(tài)負(fù)荷的實(shí)時(shí)測(cè)試，又可對(duì)不同形狀或不同數(shù)量或不同排布方式的刀具組合，以及不同耕深、不同耕速等條件下旋轉(zhuǎn)耕作部件作業(yè)時(shí)的負(fù)荷進(jìn)行對(duì)比測(cè)試分析。試驗(yàn)結(jié)果可為旋轉(zhuǎn)耕作部件設(shè)計(jì)、選用及其失效形式分析提供重要的測(cè)試數(shù)據(jù)與技