土槽試驗臺的製作方法
2023-05-30 04:41:06 1
土槽試驗臺的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種土槽試驗臺，涉及一種農業機械的試驗平臺，尤其涉及一種可以進行農業機械及工作部件的性能試驗的土槽試驗臺。包括固定土槽、裝在固定土槽上方的T型導軌、套裝在T型導軌上的牽引臺車、牽引牽引臺車運動的牽引機構、裝在牽引臺車下方的三個方向的氣浮振動系統、土壤工作部件安裝板、六自由度傳感器和土壤工作部件。本實用新型的土槽試驗臺通過三個方向的氣浮振動系統提供土壤工作部件一個可控的有規律的振動並且通過六自由度傳感器檢測出任意方向震動強度。本實用新型結構簡單緊湊，提供三自由度震動，即上下振動、左右振動、前後振動，並且採用六自由度傳感器測量，使測量結果更加精確。
【專利說明】土槽試驗臺
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種農業機械的試驗平臺，尤其涉及一種可以進行農業機械及工作部件的性能試驗的土槽試驗臺。
【背景技術】
[0002]農機具的土壤工作部件及整機的田間試驗往往無法控制土壤的狀態特性，無法準確調控工作參數和環境條件，建設土槽試驗臺的目的是能夠模擬田間的狀況，造就所需的土壤狀態，控制各種相應的工作參數，對選定的土壤工作部件或整機進行性能試驗研究或測定。可全天候工作，縮短研究周期，加快研究速度，提高測試精度，特別是通過土壤恢復作業，可使土壤參數比田間條件下更為均勻。土壤工作部件及機具的土槽試驗作為田間試驗的補充，從而掌握被測機具的工作特點和工作參數對性能的影響的規律，並進行參數優化設計，為耕種機械高端技術的研究、產品部件和整機性能試驗研究提供先進的試驗平臺和測試手段。
[0003]自上世紀30年代開始，許多國家，特別是發達國家的研究中心、公司、學校相繼建立了不同類型的土槽試驗系統，對開展工作部件的理論研究、新型機具的開發及教學工作有重要的價值。國內土槽始建於50年代和60年代初，最早一批土槽出現與中央科研機構和高校，用於土壤參數測量的試驗。
[0004]一般的土槽試驗臺有裝滿模擬田間土壤的土壤槽、軌道、牽引臺車和控制裝置組成。牽引臺車模擬拖拉機，可懸掛被測機具，並驅動其旋轉部件，可調整耕深、牽引速度和旋轉部件轉速；具有模擬田間土壤狀態的土壤恢復設備；包含土壤參數和工作參數的測量儀器與裝置；具有實驗數據採集、處理、存儲、傳輸、顯示、列印、攝像等功能。但是，現有的土槽試驗臺往往存在以下不足:或懸掛裝置較少，各種土壤恢復部件、被測農機具用I?2套懸掛裝置，試驗時頻繁更換懸掛部件，勞動強度大，效率低；或試驗時，試驗人員在運行的臺車上操作測控系統，降低了系統的安全性；或測試的數據不夠全面，試驗局限性較大。
實用新型內容
[0005]本實用新型要解決的技術問題在於針對現土槽試驗臺的不足，提供一種可施加一個可控的有一定規律振動規律並可以檢測出任意方向土壤工作部件所受力及力矩的土槽試驗臺。
[0006]為達到上述目的，本實用新型所採用的技術方案是:土槽試驗臺，包括固定土槽、裝在固定土槽上方的T型導軌、套裝在T型導軌上的牽引臺車、牽引牽引臺車運動的牽引機構，它還包括氣壓缸、氣壓缸導向杆、第一氣動振動系統、第二氣動振動系統、第三氣動振動系統、土壤工作部件安裝板、六自由度傳感器和土壤工作部件；所述氣壓缸的底部固接牽引臺車的底部，所述氣壓缸的活塞杆連接第一氣動振動系統，所述第一氣動振動系統連接第二氣動振動系統，所述第二氣動振動系統連接第三氣動振動系統，所述第三氣動振動系統連接土壤工作部件安裝板；所述土壤工作部件安裝板底部連接土壤工作部件；所述土壤工作部件安裝板上設有六自由度傳感器。
[0007]進一步的，所述第一氣動振動系統包括第一氣浮導軌安裝平臺、第二氣浮導軌安裝平臺、第一氣浮導軌、第一氣浮振動器；所述第一氣浮導軌安裝平臺連接氣壓缸的活塞杆，所述第一氣浮導軌安裝平臺和第二氣浮導軌安裝平臺通過第一氣浮導軌連接，所述第一氣浮振動器設在第二氣浮導軌安裝平臺上；所述第二氣動振動系統包括第三氣浮導軌安裝平臺、第二氣浮導軌、第二氣浮振動器；所述第二氣浮導軌安裝平臺和第三氣浮導軌安裝平臺通過第二氣浮導軌連接，所述第二氣浮振動器設在第三氣浮導軌安裝平臺上；所述第三氣動振動系統包括第四氣浮導軌安裝平臺、第三氣浮導軌和第三氣浮振動器，所述第四氣浮導軌安裝平臺豎直放置且頂端固接第三氣浮導軌安裝平臺的底部，所述第四氣浮導軌安裝平臺和土壤工作部件安裝板通過第三氣浮導軌連接，所述第三氣浮振動器裝在土壤工作部件安裝板上。
[0008]進一步的，所述牽引臺車底部和第一氣浮導軌安裝平臺之間設有導向杆，所述導向杆上設有定位孔。
[0009]本實用新型的技術思路為:牽引臺車設置在固定土槽上方的T型導軌上，在牽引機構的作用下運動，牽引臺車下方依次連接氣壓缸、第一氣動振動系統、第二氣動振動系統、第三氣動振動系統、土壤工作部件安裝板和土壤工作部件，氣壓缸控制土壤工作部件的挖掘深度以及提供土壤工作部件向下運動時需要的力，第一氣動振動系統控制土壤工作部件水平方向左右的震動，第二氣動振動系統控制土壤工作部件水平方向前後的震動，第三氣動振動系統控制土壤工作部件豎直方向的震動，其中第三氣動振動系統直接帶動土壤工作部件的震動，第二氣動振動系統帶動第三氣動振動系統和土壤工作部件一起前後振動，第一氣動振動系統帶動第二氣動振動系統、第三氣動振動系統和土壤工作部件一起左右振動，三者振動互不幹涉，可以進行單方向的振動也可以同時進行幾個方向的振動。在土壤工作部件安裝板上設置六自由度傳感器，對土壤工作部件工作時的任意方向振動強度均可進行測量。
[0010]導向杆的作用是加強整個系統的穩定性，氣壓缸運動時如果同時三個氣動振動系統同時工作，產生的共振會引起整個系統劇烈抖動，導向杆在氣壓缸運動結束時用定位銷定位，使得整個臺車以及下方的氣壓缸固定成一個整體，下方的三個氣浮振動器工作時產生的震動不會對上述整體產生影響，加強了測量的精度。
[0011]與現有技術相比，本實用新型結構簡單緊湊，提供三自由度震動，即上下振動、左右振動、前後振動，並且採用六自由度傳感器測量，使測量結果更加精確。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型土槽試驗臺的結構示意圖。
[0013]圖2是本實用新型的牽引臺車振動系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合【具體實施方式】並參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而並非要限制本實用新型的範圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本實用新型的概念。
[0015]結合圖1、圖2，一種土槽試驗臺，包括固定不動的固定土槽1、裝在固定土槽上方的T型導軌2，T型導軌2水平放置，T型導軌2的兩端架設在底部固定在土槽裡的兩個支架上。牽引臺車3設在T型導軌2上，牽引臺車3上設有與T型導軌2相配合的T型槽，牽引臺車3通過鋼絲連接牽引機構4，牽引臺車3在牽引機構4的作用下沿著T型導軌2水平方向移動。牽引臺車3底部為水平平臺，水平平臺的底部通過螺栓固接氣壓缸5的底部，氣壓缸5倒置，氣壓缸5的活塞杆連接第一氣動振動系統，氣壓缸5的作用是帶動整個土壤工作部件8豎直方向移動，即實現土壤工作部件8的向下挖掘。氣壓缸5的下方連接第一氣動振動系統，弟一氣動振動系統連接弟~■氣動振動系統，弟~■氣動振動系統連接弟二振動系統，第三振動系統連接土壤工作部件安裝板9，土壤工作部件安裝板9的底部連接土壤工作部件8。
[0016]第一氣動振動系統包括第一氣浮導軌安裝平臺10、第二氣浮導軌安裝平臺11、第一氣浮導軌18、第一氣浮振動器17 ;第一氣浮導軌安裝平臺10通過螺栓固接氣壓缸8的活塞杆，第一氣浮導軌安裝平臺10和第二氣浮導軌安裝平臺11通過第一氣浮導軌18連接，第一氣浮導軌18水平放置且垂直於T型導軌2 ;第一氣浮振動器17設在第二氣浮導軌安裝平臺11上，第一氣浮振動器17的振動方向為水平方向前後振動；第二氣動振動系統包括第三氣浮導軌安裝平臺12、第二氣浮導軌19、第二氣浮振動器16 ;第二氣浮導軌安裝平臺11和第三氣浮導軌安裝平臺12通過第二氣浮導軌19連接，第二氣浮導軌19水平放置且平行於T型導軌2 ;第二氣浮振動器16設在第三氣浮導軌安裝平臺12上，第二氣浮振動器
16的振動方向為水平方向左右振動；第三氣動振動系統包括第四氣浮導軌安裝平臺13、第三氣浮導軌20和第三氣浮振動器15，第四氣浮導軌安裝平臺13豎直放置且頂端固接第三氣浮導軌安裝平臺12的底部，第四氣浮導軌安裝平臺13和土壤工作部件安裝板9通過第三氣浮導軌20連接，第三氣浮導軌20豎直放置，第三氣浮振動器15裝在土壤工作部件安裝板9上,第三氣浮振動器15的振動方向為豎直方向。第一氣浮振動器17在振動時帶動第二氣動振動系統、第三氣動振動系統、土壤工作部件安裝板9和土壤工作部件一起水平前後振動，第二氣浮振動器16在振動時帶動第三氣動振動系統、土壤工作部件安裝板9和土壤工作部件一起水平左右振動，第三氣浮振動器15在振動時帶動土壤工作部件安裝板9和土壤工作部件一起豎直方向振動。
[0017]土壤工作部件安裝板9的底部固接土壤工作部件，土壤工作部件安裝板9上設有六自由度傳感器7，可以測量六個方向的振動強度，六自由度傳感器7的作用是當第一氣浮振動器17、第二氣浮振動器16和第三氣浮振動器15在單個振動或者同時振動時測出土壤工作部件的振動強度。
[0018]牽引臺車3的底部和第一氣浮導軌安裝平臺17之間設有導向杆6，導向杆上設有定位孔。導向杆的6作用是加強整個系統的穩定性，氣壓缸5運動時如果同時三個氣動振動系統同時工作，產生的共振會引起整個系統劇烈抖動，導向杆6在氣壓缸5運動結束時用定位銷定位，使得整個臺車以及下方的氣壓缸固定成一個整體，下方的三個氣浮振動器工作時產生的震動不會對上述整體產生影響，加強了測量的精度。
[0019]應當理解的是，本實用新型的上述【具體實施方式】僅僅用於示例性說明或解釋本實用新型的原理，而不構成對本實用新型的限制。因此，在不偏離本實用新型的精神和範圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。此外，本實用新型所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求範圍和邊界、或者這種範圍和邊界的等同形式內的全部變化和修改例。
【權利要求】
1.土槽試驗臺，包括固定土槽、裝在固定土槽上方的T型導軌、套裝在T型導軌上的牽引臺車、牽引牽引臺車運動的牽引機構，其特徵在於:它還包括氣壓缸、氣壓缸導向杆、第一氣浮振動系統、第二氣浮振動系統、第三氣浮振動系統、土壤工作部件安裝板、六自由度傳感器和土壤工作部件；所述氣壓缸的底部固接牽引臺車的底部，所述氣壓缸的活塞杆連接第一氣浮振動系統，所述第一氣浮振動系統連接第二氣浮振動系統，所述第二氣浮振動系統連接第三氣浮振動系統，所述第三氣浮振動系統連接土壤工作部件安裝板；所述土壤工作部件安裝板底部連接土壤工作部件；所述土壤工作部件安裝板上設有六自由度傳感器。
2.根據權利要求1所述的土槽試驗臺，其特徵在於:所述第一氣浮振動系統包括第一氣浮導軌安裝平臺、第二氣浮導軌安裝平臺、第一氣浮導軌、第一氣動振動器；所述第一氣浮導軌安裝平臺連接氣壓缸的活塞杆，所述第一氣浮導軌安裝平臺和第二氣浮導軌安裝平臺通過第一氣浮導軌連接，所述第一氣動振動器設在第二氣浮導軌安裝平臺上；所述第二氣浮振動系統包括第三氣浮導軌安裝平臺、第二氣浮導軌、第二氣動振動器；所述第二氣浮導軌安裝平臺和第三氣浮導軌安裝平臺通過第二氣浮導軌連接，所述第二氣動振動器設在第三氣浮導軌安裝平臺上；所述第三氣浮振動系統包括第四氣浮導軌安裝平臺、第三氣浮導軌和第三氣動振動器，所述第四氣浮導軌安裝平臺豎直放置且頂端固接第三氣浮導軌安裝平臺的底部，所述第四氣浮導軌安裝平臺和土壤工作部件安裝板通過第三氣浮導軌連接，所述第三氣動振動器裝在土壤工作部件安裝板上。
3.根據權利要求1所述的土槽試驗臺，其特徵在於:所述牽引臺車底部和第一氣浮導軌安裝平臺之間設有導向杆，所述導向杆上設有定位孔。
【文檔編號】G01M7/06GK204128799SQ201420559594
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月26日 優先權日:2014年9月26日
【發明者】蔣建東, 趙穎娣 申請人:浙江工業大學