基于土槽的旋耕部件耕作阻力測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于農(nóng)業(yè)機械測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于土槽的旋耕部件耕作阻力測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤耕作部件是農(nóng)業(yè)機械的核心部件，其土壤切削性能直接影響農(nóng)業(yè)機械的能源消耗及耕作效能。土壤耕作部件主要受到來自耕層土壤復雜而隨機變化的載荷作用，由于阻力過大，常導致土壤耕作部件服役時間短，甚至出現(xiàn)彎曲、斷裂等現(xiàn)象。因此，對土壤耕作部件的耕作阻力進行實時測試，研宄其在耕作過程中的受力特性與規(guī)律，將為土壤耕作部件的設(shè)計、選用及其失效形式分析提供重要的測試數(shù)據(jù)與技術(shù)手段，并可為其減阻降耗設(shè)計提供有價值的參考。
[0003]與田間試驗相比，土槽試驗具有不受季節(jié)和農(nóng)時的限制、可根據(jù)不同需要對土壤進行實時恢復處理、試驗重復性好且不受外界氣候和自然條件影響等優(yōu)點。目前已見報道的基于土槽試驗臺的觸土部件試驗裝置，主要存在以下不足:1、土槽試驗臺及其臺車尺寸規(guī)格相對比較大，實現(xiàn)不同功能(如旋耕、平整、壓實等)的臺車系統(tǒng)相對是獨立的；2、多數(shù)試驗裝置負荷測試單一，測試數(shù)據(jù)多局限于扭矩；3、多數(shù)試驗裝置是針對單輥結(jié)構(gòu)，僅限于單輥單刀或多刀等試驗研宄；4、多數(shù)試驗裝置僅限于特定試驗，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，可便捷、有效進行土壤耕作部件耕作阻力測試的試驗裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本實用新型主要目的是提供一種通用性強，可便捷、有效進行旋耕部件耕作阻力測試的試驗裝置。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]基于土槽的旋耕部件耕作阻力測試裝置，包括土槽和臺車，臺車包括臺車機架、旋耕系統(tǒng)、土壤壓實系統(tǒng)、土壤平整系統(tǒng)和行走系統(tǒng)，所述旋耕系統(tǒng)安裝在臺車機架的前端，土壤壓實系統(tǒng)安裝在臺車機架的后端，土壤平整系統(tǒng)安裝在臺車機架上、且位于旋耕系統(tǒng)與土壤壓實系統(tǒng)之間，行走系統(tǒng)安裝在臺車機架上。
[0007]所述土槽的兩側(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，每隔一定距離設(shè)置有齒條支撐裝置。
[0008]進一步，所述旋耕系統(tǒng)包括旋耕機架、耕深調(diào)節(jié)裝置、旋耕驅(qū)動電機、沖擊緩沖裝置、鏈傳動裝置、一級換向傳動裝置、行走箱、刀輥和導向滑塊a，旋耕驅(qū)動電機、耕深調(diào)節(jié)裝置、沖擊緩沖裝置和一級換向傳動裝置均安裝在旋耕機架上，旋耕機架通過導向滑塊一滑槽方式與臺車機架連接。
[0009]所述旋耕驅(qū)動電機的動力經(jīng)鏈傳動裝置傳遞給一級換向傳動裝置，經(jīng)一級換向傳動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。
[0010]所述耕深調(diào)節(jié)裝置包括伺服電動缸和用于固定安裝伺服電動缸的安裝架，伺服電動缸的缸體通過安裝架固定安裝在臺車機架上，其推桿借助球面墊圈并通過螺栓與旋耕機架連接。
[0011]更進一步，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車機架上，在輔助支架上開設(shè)有供調(diào)節(jié)桿通過的通孔；調(diào)節(jié)桿的上端懸置，下端穿過輔助支架上的通孔并固定在旋耕機架上；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架上，上端限位于輔助支架。
[0012]更進一步，所述行走系統(tǒng)包括臺車驅(qū)動電機、第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸，第一轉(zhuǎn)軸安裝在臺車機架的前端，第二轉(zhuǎn)軸安裝在臺車機架的后端；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)動齒輪；臺車驅(qū)動電機動力經(jīng)傳動系統(tǒng)傳遞給第一轉(zhuǎn)軸，驅(qū)動行走輪和驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動。
[0013]更進一步，所述土壤壓實系統(tǒng)包括鎮(zhèn)壓懸架、同步升降機構(gòu)、土壤鎮(zhèn)壓器和導向滑塊b;所述鎮(zhèn)壓懸架通過導向滑塊一滑槽方式與臺車機架連接，土壤鎮(zhèn)壓器的主軸通過軸承安裝在鎮(zhèn)壓懸架的豎直支架上，同步升降機構(gòu)安裝在鎮(zhèn)壓懸架的水平支架上。
[0014]所述同步升降機構(gòu)包括升降驅(qū)動電機、聯(lián)軸器、換向器、連接軸和螺旋升降機a;升降驅(qū)動電機的輸出軸通過聯(lián)軸器與換向器輸入軸連接；換向器為T型換向器，換向器的兩個水平輸出軸分別通過聯(lián)軸器與對應(yīng)連接軸的一端連接，連接軸的另一端通過聯(lián)軸器與對應(yīng)螺旋升降機a輸入軸連接；螺旋升降機a為自鎖型蝸輪蝸桿螺旋升降機，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)動電機、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車機架上，刮板升降驅(qū)動電機和刮土板升降裝置固定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b、連接桿和固定座，刮板升降驅(qū)動電機的輸出軸通過聯(lián)軸器與螺旋升降機b的輸入軸連接，該螺旋升降機b為蝸輪蝸桿螺旋升降機；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；連接桿的一端通過螺紋配合與螺旋升降機b的蝸桿工作端固定連接，另一端通過銷或其它連接件固定在固定座的U型連接座上。
[0017]更進一步，所述行走箱輸出軸為雙輸出軸，刀輥為兩組，兩組刀輥對稱安裝在行走箱兩側(cè)的輸出軸上。
[0018]更進一步，所述伺服電動缸為折返式伺服電動缸，伺服電動缸的伺服電機與缸體平行設(shè)置，伺服電機的輸出軸通過同步帶和同步帶輪與伺服電動缸的傳動絲桿連接。
[0019]更進一步，所述土壤平整系統(tǒng)還包括連接塊和移動導柱，所述移動導柱的兩端固定安裝在刮土板懸架上，連接塊的一側(cè)通過螺栓固定安裝在刮土板上，另一側(cè)通過導向軸承安裝在移動導柱上、且可沿移動導柱軸向移動。
[0020]更進一步，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車機架連接；所述刮板升降驅(qū)動電機和刮土板升降裝置分別通過安裝座固定安裝在第二水平支架上；所述移動導柱設(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]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有如下有益效果:
[0022]1、本測試裝置基于土槽模擬再現(xiàn)旋耕部件作業(yè)，并對其耕作阻力進行測試。具有不受季節(jié)和農(nóng)時的限制、可根據(jù)不同需要對土壤進行實時處理、試驗重復性好且不受外界氣候和自然條件影響等優(yōu)點。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宄和改進設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持。
[0023]2、本測試裝置既可實現(xiàn)旋耕部件耕作阻力的實時測試，又可對不同形狀或不同數(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耕部件作業(yè)時的耕作阻力進行對比測試分析。試驗結(jié)果可為旋耕部件設(shè)計、選用及其失效形式分析提供重要的測試數(shù)據(jù)與技術(shù)手段。
[0024]3、采用基于伺服電機的電動缸對耕作深度進行調(diào)節(jié)，將伺服電機的旋轉(zhuǎn)運動通過絲桿轉(zhuǎn)換成直線運動，同時將伺服電機的精確轉(zhuǎn)速控制、精確