專利名稱：一種油菜抗裂角性的碰撞試驗(yàn)檢測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油菜抗裂角性的碰撞試驗(yàn)檢測裝置及方法。背影技術(shù)
油菜是食用油的主要來源，同時也是重要的工業(yè)原料和未來可再生能源的主要來源，生產(chǎn)上應(yīng)用的甘藍(lán)型油菜在成熟時特別容易裂角。油菜角果易裂的特點(diǎn)極不利于機(jī)械化收獲，限制了生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提高，選育耐裂角的油菜品種，研究油菜裂角的遺傳、生理基礎(chǔ)，對油菜生產(chǎn)顯得尤為重要，這些工作的前提是能準(zhǔn)確定量測定不同油菜品種角果的抗裂性。目前對油菜角果抗裂角性試驗(yàn)研究的主要方法有稱重法、拉裂法、隨機(jī)碰撞法等。 拉裂法是通過彎曲油菜角果使其開裂，記錄開裂時角果彎曲的角度，這種方法的重現(xiàn)性不高，彎曲的角度還受別的因素如角果長度，直徑等的影響。隨機(jī)碰撞法是把規(guī)定數(shù)量的油菜角果放入直徑20cm的垂直放置的圓柱體金屬容器內(nèi)，容器內(nèi)放入6個直徑12. 5mm的金屬球，然后金屬容器在水平位置以頻率4. 9HZ運(yùn)動，運(yùn)動位移為51mm，經(jīng)過不同的時間IOs、20s、40s、80s后，統(tǒng)計(jì)油菜角果開裂的比例，開裂比例越高，越不耐裂角，這兩種方法雖能定量的測定油菜角果的開裂值，但測定結(jié)果重復(fù)性不理想，由于測定設(shè)備不是標(biāo)準(zhǔn)化儀器，不同單位的測定值難以對比。隨機(jī)碰撞法采用的振蕩搖床主要為恒溫振蕩器，由于試驗(yàn)儀器本身的局限以及不是標(biāo)準(zhǔn)化儀器，試驗(yàn)過程中存在很多缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個方面
1、試驗(yàn)中，振動搖床只進(jìn)行水平方向的左右振蕩，在高頻低幅的運(yùn)動下，料盒中的鋼球由于與料盒底部摩擦不夠，鋼球運(yùn)動常呈現(xiàn)打滑的情況，在料盒中位移很小，碰撞效果不好；
2、由于機(jī)構(gòu)只做水平方向的左右簡諧振動，加上地面不平整的影響，鋼球在料盒中常跑偏向料盒的一邊，不能運(yùn)動到另一邊，有時無法碰撞到角果，撞擊效果差；
3、試驗(yàn)中鋼球撞擊油菜角果幅度小，要多次測量油菜角果的破裂數(shù)目，計(jì)算繁瑣，效率低下。針對隨機(jī)碰撞法測油菜角果抗裂角性試驗(yàn)研究中存在的缺點(diǎn)，發(fā)明了一款專用于測油菜角果抗裂角性的試驗(yàn)裝置及方法。目前，還沒有檢索到相關(guān)的專利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種專用于油菜抗裂角性的碰撞試驗(yàn)檢測裝置及方法，是一種具有可組合性、參數(shù)可調(diào)且便于觀察、測量的油菜抗裂角性的碰撞試驗(yàn)檢測方法及裝置。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種油菜抗裂角性的碰撞試驗(yàn)檢測裝置包括做上下擺動的一級振動機(jī)構(gòu)和做左右振動的二級機(jī)構(gòu)；所述的一級振動機(jī)構(gòu)包括矩形主板、轉(zhuǎn)動軸、軸承、軸承座、底座支架、變頻電機(jī)、曲柄、連桿和搖桿，轉(zhuǎn)動軸的兩端上套有軸承，軸承分別用軸承座固定在底座支架上，固定支撐整個試驗(yàn)裝置，變頻電機(jī)通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)動軸的一端連接，搖桿與軸一端固定連接；所述的二級振動機(jī)構(gòu)包括變頻電機(jī)、皮帶輪裝置、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、上平板、擺動副和振動篩，變頻電機(jī)固定在矩形主板上，變頻電機(jī)的輸出軸通過皮帶輪裝置與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)連接，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)另一段連接在上平板上，上平板通過四個擺動副設(shè)置于主板的上方，振動篩固定在上平板上方，變頻電機(jī)通過皮帶輪裝置和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)驅(qū)動振動篩做振幅為10 30mm的簡諧振動。所述的一級振動機(jī)構(gòu)和二級振動機(jī)構(gòu)可以分別進(jìn)行試驗(yàn)，也可以組合在一起同時進(jìn)行試驗(yàn)。以上所述的油菜抗裂角性的碰撞試驗(yàn)檢測裝置上下擺動振動機(jī)構(gòu)中的主板上安裝有轉(zhuǎn)動軸，在轉(zhuǎn)動軸上裝上軸承，兩端依靠試驗(yàn)裝置的底座支架支撐，通過軸承套固定在支架上，變頻電機(jī)與一端的轉(zhuǎn)動軸通過曲柄搖桿連接，上下擺動機(jī)構(gòu)依靠變頻電機(jī)提供動力，在變頻電機(jī)的驅(qū)動下做一定角度的上下擺動，擺角可以通過調(diào)節(jié)曲柄長度來調(diào)節(jié) ’左右振動機(jī)構(gòu)的振動篩固定在上平板上，上平板底部四個擺動副固定在上下擺動機(jī)構(gòu)的主板上，左右振動機(jī)構(gòu)通過一個變頻電機(jī)驅(qū)動，做左右簡諧振動，電機(jī)安裝在上下擺動機(jī)構(gòu)的主板上，通過皮帶輪裝置傳遞動力到上平板部分，其傳動比可通過更換皮帶輪調(diào)整，上平板與 皮帶輪減速裝置之間通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)連接；曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中曲柄的動力來自于變頻電機(jī)皮帶輪裝置，通過曲柄和滑塊機(jī)構(gòu)驅(qū)動左右振動機(jī)構(gòu)做簡諧振動，振幅為10 30mm ;所述 的控制系統(tǒng)中，驅(qū)動上下擺動機(jī)構(gòu)的變頻電機(jī)和驅(qū)動左右振動機(jī)構(gòu)的變頻電機(jī)，其控制部分都通過控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)，通過調(diào)頻旋鈕可改變振動頻率，調(diào)節(jié)變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速可改變上下擺動機(jī)構(gòu)過程中的頻率，調(diào)節(jié)變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速可改變左右振動機(jī)構(gòu)過程中的頻率，兩個機(jī)構(gòu)既可單獨(dú)進(jìn)行振動運(yùn)動，也可組合進(jìn)行振動運(yùn)動。所述的控制臺包括調(diào)頻旋鈕、計(jì)時器、、啟動開關(guān)、數(shù)字儀表和顯示器。基于上述裝置的測試步驟如下
A)根據(jù)試驗(yàn)要求，把規(guī)定大小的圓柱形料盒固定在振動篩中，放入規(guī)定數(shù)量的油菜角果和小鋼球；
B)根據(jù)試驗(yàn)要求，把試驗(yàn)裝置擺放在平整的地面上，根據(jù)試驗(yàn)參數(shù)要求依次調(diào)節(jié)上下擺動機(jī)構(gòu)的振動頻率和擺動角度、左右振動機(jī)構(gòu)的振動頻率，打開變頻電機(jī)和變頻電機(jī)的啟動開關(guān)；
C)啟動計(jì)時器開關(guān)，計(jì)時器旋鈕設(shè)定為I分鐘，最后啟動儀器總控制開關(guān)，試驗(yàn)裝置開始做簡諧振動，一分鐘后試驗(yàn)裝置自動停止運(yùn)動，記錄料盒中油菜角果破裂個數(shù)Xi及半開裂個數(shù)Yi;
D)將計(jì)時器開關(guān)再次設(shè)定為I分鐘，再次啟動總控制開關(guān)，重復(fù)試驗(yàn)；
E)計(jì)算角果裂角系數(shù)
'，抗裂角系數(shù)ss=i-s。隨敏微料哪觀菜角果抗裂角系數(shù)，進(jìn)行角果抗裂角性試驗(yàn)研究。本發(fā)明成本低、使用安全、控制全面、操作簡便，能消除現(xiàn)有隨機(jī)碰撞法測油菜角果抗裂角性試驗(yàn)中存在的缺陷。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖I是本發(fā)明裝置主體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖I中一級振動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖I中二級振動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖I中控制臺的面板主視圖。圖中1料盒，2振動篩，3上平板，4擺動副，5曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，6矩形主板，7底板，8搖桿，9連桿，10變頻電機(jī)，11曲柄，12底座支架，13軸承座，14軸承，15軸，16變頻電機(jī)，17皮帶輪減速裝置，18 一級機(jī)構(gòu)調(diào)頻旋鈕，19計(jì)時器，20變頻電機(jī)啟動開關(guān)，21 二級機(jī)構(gòu)調(diào)頻旋鈕，22變頻電機(jī)啟動開關(guān)，23機(jī)構(gòu)總控制開關(guān)，24電子顯示屏
具體實(shí)施例方式 試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖I所示，料盒(I)放置在振動篩(2)中，通過振動篩(2)中的彈簧將其固定，振動篩(2)通過螺栓固定在上平板(3)結(jié)構(gòu)上，根據(jù)試驗(yàn)要求，在料盒(I)中放入規(guī)定數(shù)量的油菜角果和小鋼球，試驗(yàn)裝置放入水平地面上，依次打開上下擺動機(jī)構(gòu)和左右振動機(jī)構(gòu)的啟動開關(guān)(20)、(22)以及機(jī)構(gòu)總啟動開關(guān)(23)，在設(shè)定的試驗(yàn)參數(shù)下讓小鋼球在料盒中均勻撞擊油菜角果，測油菜角果抗裂角性。上下擺動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖2所示，在裝有轉(zhuǎn)動軸的矩形主板(6)兩端，套上軸承
(14)，軸承(14)分別用軸承座(13)固定在底座支架(12)上，對整個試驗(yàn)裝置起固定支撐作用，變頻電機(jī)(10)通過曲柄搖桿與轉(zhuǎn)動軸(15) —端固定連接在一起，變頻電機(jī)(10)提供驅(qū)動力。變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速通過控制臺(111)來調(diào)節(jié)。左右振動機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)如圖3所示，變頻電機(jī)(16)固定在主板(6)上，電機(jī)輸出軸通過皮帶輪裝置(17)與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(5)連接，傳遞驅(qū)動力，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(5)另一段連接在上平板(3)上，振動篩(2)固定在上平板(3)上，變頻電機(jī)(16)通過皮帶輪減速裝置(17)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(5)驅(qū)動振動篩(2)做左右簡諧振動。左右振動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動在上下擺動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動基礎(chǔ)上布置，單獨(dú)啟動上下擺動機(jī)構(gòu)時，試驗(yàn)裝置做上下擺動的簡諧運(yùn)動，單獨(dú)啟動左右振動機(jī)構(gòu)時，試驗(yàn)裝置做左右簡諧運(yùn)動。同時啟動兩級機(jī)構(gòu)運(yùn)動時，二級機(jī)構(gòu)在一級機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，整個試驗(yàn)裝置做簡諧振動?？刂葡到y(tǒng)機(jī)構(gòu)如圖4所示，控制旋鈕(18)、(21)控制變頻電機(jī)(16)和變頻電機(jī)
(10)的轉(zhuǎn)速，開關(guān)按鈕(20)、(22)控制兩個電機(jī)的啟動和暫停，開關(guān)(23)為總開關(guān)。振動過程中各種參數(shù)通過電子顯示屏(24)顯示出來。試驗(yàn)時，首先將料盒(I)固定在振動篩(2)中，將試驗(yàn)裝置置于水平地面，按照試驗(yàn)要求，在料盒(I)中放入試驗(yàn)材料，依次按下上下擺動機(jī)構(gòu)的啟動按鈕(20)和左右振動機(jī)構(gòu)的啟動按鈕(22)，再啟動總控制開關(guān)(23)，試驗(yàn)裝置啟動運(yùn)轉(zhuǎn)，按照試驗(yàn)要求，設(shè)定變頻電機(jī)(10)和變頻電機(jī)(16)的運(yùn)動參數(shù)，使其達(dá)到試驗(yàn)要求，調(diào)節(jié)完成后，試驗(yàn)裝置在電機(jī)的驅(qū)動下做簡諧振動，按照試驗(yàn)方法進(jìn)行油菜角果抗裂角性試驗(yàn)研究。
權(quán)利要求
1.一種油菜抗裂角性的碰撞試驗(yàn)檢測裝置，其特征在于包括做上下擺動的一級振動機(jī)構(gòu)和做左右振動的二級機(jī)構(gòu)；所述的一級振動機(jī)構(gòu)包括矩形主板(6)、曲柄(11)、連桿(9)，搖桿(8)，轉(zhuǎn)動軸(15)、軸承(14)、軸承座(13),底座支架(12),和變頻電機(jī)(10)，轉(zhuǎn)動軸(15)的兩端上套有軸承(14)，軸承(14)分別用軸承座(13)固定在底座支架(12)上，固定支撐整個試驗(yàn)裝置，變頻電機(jī)(10 )通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的連桿(9 )與搖桿(8 )的一端連接,搖桿(8)的另一端與轉(zhuǎn)動軸(15)的一端固定連接；所述的二級振動機(jī)構(gòu)包括變頻電機(jī)(16)、皮帶輪裝置(17)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(5)、上平板(3)、擺動副(4)和振動篩(2)，變頻電機(jī)(16)固定在矩形主板(6)上，變頻電機(jī)(16)的輸出軸通過皮帶輪裝置(17)與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(5)連接，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(5)另一段連接在上平板(3)上，上平板(3)通過四個擺動副(4)設(shè)置于主板(6 )的上方，振動篩(2 )固定在上平板(3 )上方，變頻電機(jī)(16 )通過皮帶輪裝置(17)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(5)驅(qū)動振動篩(2)做振幅為10 30mm的簡諧振動，所述的一級振動機(jī)構(gòu)和二級振動機(jī)構(gòu)可以分別進(jìn)行試驗(yàn)，也可以組合在一起同時進(jìn)行試驗(yàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的油菜抗裂角性的碰撞試驗(yàn)檢測裝置，其特征在于還包括控制臺(111)，控制臺(111)分別連接變頻電機(jī)(10)和變頻電機(jī)(16)，控制臺(111)通過調(diào)節(jié)變頻電機(jī)(10)的變頻調(diào)節(jié)器(18)調(diào)節(jié)一級振動機(jī)構(gòu)的頻率，控制臺(111)通過調(diào)節(jié)變頻電機(jī)(16)的變頻調(diào)節(jié)器(21)來調(diào)節(jié)二級機(jī)構(gòu)的振動頻率；所述控制臺(111)設(shè)有計(jì)時器(19)。
3.一種實(shí)施權(quán)利要求I所述的油菜抗裂角性的碰撞試驗(yàn)檢測裝置的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟 A)根據(jù)試驗(yàn)要求，把規(guī)定大小的圓柱形料盒固定在上平板上，放入規(guī)定數(shù)量的油菜角果和小鋼球； B)根據(jù)試驗(yàn)要求，把試驗(yàn)裝置擺放在平整的地面上，根據(jù)試驗(yàn)參數(shù)要求依次調(diào)節(jié)一級機(jī)構(gòu)的振動頻率和擺動角度、二級機(jī)構(gòu)的振動頻率，并打開變頻電機(jī)(10)和(16)的啟動開關(guān); C)啟動計(jì)時器開關(guān)，計(jì)時器旋鈕設(shè)定為I分鐘，最后啟動儀器總控制開關(guān)，試驗(yàn)裝置開始做簡諧振動，一分鐘后試驗(yàn)裝置自動停止運(yùn)動，記錄料盒中油菜角果破裂個數(shù)Xi以及半開裂個數(shù)Yi; D)將計(jì)時器開關(guān)再次設(shè)定為I分鐘，再次啟動總控制開關(guān)，重復(fù)試驗(yàn)； E)比較每次試驗(yàn)中不同品種油菜角果抗裂角系數(shù)SS。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油菜抗裂角性的碰撞試驗(yàn)檢測裝置及方法，涉及油菜抗裂角性的檢測領(lǐng)域，包括做上下擺動的一級機(jī)構(gòu)和做左右振動的二級機(jī)構(gòu)。一級振動機(jī)構(gòu)采用一個變頻電機(jī)和曲柄搖桿驅(qū)動，調(diào)節(jié)曲柄長度可控制擺動角度大小，擺動頻率可以通過控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)；二級振動機(jī)構(gòu)采用一個變頻驅(qū)動電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動；通過調(diào)整兩級機(jī)構(gòu)的運(yùn)動參數(shù)可進(jìn)行不同要求下的試驗(yàn)研究。該試驗(yàn)裝置既可單獨(dú)進(jìn)行一級機(jī)構(gòu)的上下擺動，也可單獨(dú)進(jìn)行二級機(jī)構(gòu)的左右簡諧振動，同時還可以進(jìn)行兩級機(jī)構(gòu)復(fù)合運(yùn)行下的簡諧振動試驗(yàn)。本發(fā)明使用安全，結(jié)構(gòu)新穎，操作簡便，能消除現(xiàn)有隨機(jī)碰撞法測油菜角果抗裂角性試驗(yàn)中存在的缺陷，獲取更加精確、科學(xué)的信息。
文檔編號G01N19/00GK102928333SQ20121042967
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者李耀明, 徐立章, 喬金平, 趙湛 申請人:江蘇大學(xué)