仿真切割試驗臺的製作方法

2023-05-23 16:32:06 3

本發明涉及一種試驗裝置，更具體的說是涉及一種仿真切割試驗臺。

背景技術：

農業的規模化生產是在成片集中的土地上採用先進的農業生產技術，運用高效的農業機械進行耕作。它不僅可以提高農業的勞動生產率，在一定的生產投入的前提下，降低單位土地面積的生產成本，提高產量，使農產品的價格具有市場競爭優勢，而且還可以帶動諸如運輸、農機製造、維修服務、倉儲烘乾等一系列相關產業的發展，形成大農業的發展局面。

收割機在農業規模化生產中起重要作用。切割性能是收割機的重要性能。在研究作物莖稈切割性能時，直接使用機械在田間試驗獲取切割參數存在收穫季節性強、田間種植情況千差萬別、試驗重複性差、難度大和採集的數據精度不高等問題。因此切割性能試驗都是在模擬收割環境的試驗臺上進行的。

以往的試驗裝置都只具有切割裝置和輸送裝置，而不能針對不同環境進行切割性能研究，而農作物收割往往會遇到下雨、暴曬等情況，設計一種能模仿各種天氣的試驗裝置，成為一個亟待解決的問題。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在於提供一種仿真切割試驗臺，可以模仿下雨、暴曬等情況。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種仿真切割試驗臺，包括機架、用於切割莖稈作物的雙動刀切割機構、圓盤刀切割機構、用於輸送莖稈作物的輸送機構和天氣模仿裝置，雙動刀切割機構、圓盤刀切割機構和輸送機構設置在機架上，切割時，輸送機構將莖稈作物在雙動刀切割機構與圓盤刀切割機構間往復輸送，以切割莖稈作物，天氣模仿裝置包括水池、水泵、旋轉座、多個噴管、用於模擬颳風的風扇和用於模擬日照的白熾燈，水池內設置有若干個支撐塊，雙動刀切割機構、圓盤刀切割機構和輸送機構設置在水池內，位於支撐塊的上方，多個噴管呈直線排列在雙動刀切割機構、圓盤刀切割機構和輸送機構上方，水泵放置在水池內，水泵與多個噴管連接，以將水池內的水抽取後從噴管噴出，噴向雙動刀切割機構、圓盤刀切割機構和輸送機構，水池的邊沿環繞設置有滑軌，旋轉座滑移設置在滑軌上，風扇設置在旋轉座的一側，以向水池內吹風，白熾燈設置在旋轉座背向風扇的一側，以在旋轉座旋轉180°後，向水池內照射燈光。

作為本發明的進一步改進，滑軌呈環狀，滑軌的橫截面呈方形，滑軌的下底面連接有支撐杆，支撐杆與水池連接，旋轉座包括滑座和安裝座，滑座上開設有與滑軌相適配的滑孔，滑座的底面開設有支撐杆孔，支撐杆孔與滑孔連通，滑軌嵌入滑孔，將滑座滑移設置在滑軌上，當滑座沿滑軌滑移時，支撐杆從支撐杆孔穿過，滑座的頂面設置有旋轉柱，安裝座上開設有與旋轉柱相適配的旋轉孔，旋轉柱嵌入旋轉孔，將安裝座可旋轉的安裝在滑座上，風扇和白熾燈安裝在安裝座的相對兩側。

作為本發明的進一步改進，滑座包括呈「[」形的第一座和呈「l」形的第二座，第一座與第二座可拆卸連接，組成一面開設有支撐杆孔的方形滑座。

作為本發明的進一步改進，還包括防護罩，防護罩蓋在水池的上方，形成防止水從側面飛濺出水池的防濺結構，防護罩的頂端設置有通風孔。

作為本發明的進一步改進，還包括用於啟閉防護罩的啟閉機構，啟閉機構包括支撐架、軌道車、設置在支撐架上的導軌和用於升降防護罩的升降裝置，導軌設置在防護罩的上方，軌道車滑移設置在導軌上，升降裝置包括電機、輪子、吊鉤和繩子，電機固定在軌道車上，電機與輪子傳動連接，繩子連接在輪子上，吊鉤掛在繩子上，吊鉤勾住防護罩，其中，電機帶動輪子轉動，收放繩子，以升降吊鉤，從而升降防護罩。

作為本發明的進一步改進，噴管呈l型，包括豎直設置的引水部以及水平設置在雙動刀切割機構、圓盤刀切割機構和輸送機構上方的噴淋部，噴淋部上開設有噴水孔，引水部與水泵連接。

作為本發明的進一步改進，雙動刀切割機構包括安裝架、第一電機、第一驅動軸、主動齒輪、從動齒輪、左齒形刀、右齒形刀、左曲柄和右曲柄，左齒形刀和右齒形刀具有多個依次排列設置的齒狀刀刃，安裝架固定在機架上，安裝架包括豎直設置在機架頂面的主軸板和水平設置在主軸板頂端的電機板，第一電機安裝在電機板的頂端，第一電機的轉軸向下伸出到電機板的下方，第一驅動軸可旋轉的設置在主軸板上，第一驅動軸豎直設置且第一驅動軸的頂部與第一電機的轉軸傳動連接，主動齒輪固定連接在第一驅動軸的底部，從動齒輪可旋轉的設置在安裝架上，且與主動齒輪嚙合，機架上設置有供左齒形刀和右齒形刀滑移的滑道，左齒形刀和右齒形刀一上一下疊合設置在滑道上且可沿滑道滑移，左曲柄的一端與左齒形刀鉸接，另一端與主動齒輪的端面偏心鉸接，以驅動右齒形刀沿滑道做往復運動，右曲柄的一端與右齒形刀鉸接，另一端與從動齒輪的端面偏心鉸接，以驅動右齒形刀沿滑道做往復運動。

作為本發明的進一步改進，輸送機構包括第二電機、主動軸、從動軸、莖稈架、四個鏈輪和兩根鏈條，第二電機安裝在機架的一側，主動軸和從動軸可旋轉的設置在機架上，四個鏈輪分別設置在主動軸和從動軸的兩端，鏈條架設在鏈輪上，莖稈架設置在鏈條上，隨鏈條移動，莖稈架包括多個架設在鏈條間的底座，以及固定在底座頂端的用於放置莖稈作物的莖稈套，莖稈套呈圓筒狀。

本發明的有益效果，在進行切割性能試驗時，將莖稈作物固定到輸送機構上，輸送機構將莖稈作物在雙動刀切割機構和圓盤刀切割機構間來回輸送，以使雙動刀切割機構和圓盤刀切割機構切割莖稈作物，在進行切割的同時，水泵將水池內的水引到噴管，水從噴管噴出，多個噴管呈方形陣列，使水從噴管流出後，模仿下雨的情況落下，使雙動刀切割機構、圓盤刀切割機構在模擬的下雨的情況下工作，從而收集雙動刀切割機構、圓盤刀切割機構在下雨情況下的切割性能信息。水泵設置在水池內，使水落下後可循環利用，節約水資源。風扇對落下的水吹風，模仿風雨交加的情況。在需要模擬烈日情況的時候，將旋轉座旋轉180°，使白熾燈朝向水池，白熾燈向水池內照射強光，模擬烈日的工況，雙動刀切割機構和圓盤刀切割機構在模擬的烈日的工況下工作，以收集雙動刀切割機構和圓盤刀切割機構在烈日的情況下的切割性能，風扇設置在背向風扇的一側，在白熾燈工作時，開啟風扇可加快空氣流通，將白熾燈產生的熱量帶走，降低白熾燈的溫度。旋轉座可在人力推動或電機驅動等方式，沿滑道滑移，以從不同的位置向雙動刀切割機構和圓盤刀切割機構吹風或照射強光，以模擬不同時間下的天氣情況。

附圖說明

圖1為本發明中帶有防護罩和啟閉機構的實施例的結構圖；

圖2為本發明中不帶防護罩和啟閉機構的實施例的結構圖；

圖3天氣模仿裝置的結構圖；

圖4為旋轉座的結構圖；

圖5為雙動刀切割機構和圓盤刀切割機構和輸送機構的結構圖；

圖6為雙動刀切割機構的結構圖；

圖7為輸送機構的結構圖；

圖8為圖7標記處的局部放大圖。

具體實施方式

下面將結合附圖所給出的實施例對本發明做進一步的詳述。

參照圖1至圖8所示，本實施例的一種仿真切割試驗臺，包括機架1、用於切割莖稈作物的雙動刀切割機構2、圓盤刀切割機構3、用於輸送莖稈作物的輸送機構4和天氣模仿裝置，雙動刀切割機構2、圓盤刀切割機構3和輸送機構4設置在機架1上，切割時，輸送機構4將莖稈作物在雙動刀切割機構2與圓盤刀切割機構3間往復輸送，以切割莖稈作物，天氣模仿裝置包括水池51、水泵52、旋轉座59、多個噴管53、用於模擬颳風的風扇54和用於模擬日照的白熾燈58，水池51內設置有若干個支撐塊55，雙動刀切割機構2、圓盤刀切割機構3和輸送機構4設置在水池51內，位於支撐塊55的上方，多個噴管53呈直線排列在雙動刀切割機構2、圓盤刀切割機構3和輸送機構4上方，水泵52放置在水池51內，水泵52與多個噴管53連接，以將水池51內的水抽取後從噴管53噴出，噴向雙動刀切割機構2、圓盤刀切割機構3和輸送機構4，水池51的邊沿環繞設置有滑軌56，旋轉座59滑移設置在滑軌56上，風扇54設置在旋轉座59的一側，以向水池51內吹風，白熾燈58設置在旋轉座59背向風扇54的一側，以在旋轉座59旋轉180°後，向水池51內照射燈光。

在進行切割性能試驗時，將莖稈作物固定到輸送機構4上，而後啟動雙動刀切割機構2、圓盤刀切割機構3、輸送機構4和天氣模仿裝置，輸送機構4將莖稈作物在雙動刀切割機構2和圓盤刀切割機構3間來回輸送，以使雙動刀切割機構2和圓盤刀切割機構3切割莖稈作物，在進行切割的同時，水泵52將水池51內的水引到噴管53，水從噴管53噴出，多個噴管53呈直線排列，使水從噴管53流出後，模仿下雨的情況落下，使雙動刀切割機構2、圓盤刀切割機構3在模擬的下雨的情況下工作，從而收集雙動刀切割機構2、圓盤刀切割機構3在下雨情況下的切割性能信息。水泵52設置在水池51內，使水落下後可循環利用，節約水資源。風扇54對落下的水吹風，模仿風雨交加的情況。在需要模擬烈日情況的時候，將旋轉座59旋轉180°，使白熾燈58朝向水池51，白熾燈58向水池51內照射強光，模擬烈日的工況，雙動刀切割機構2和圓盤刀切割機構3在模擬的烈日的工況下工作，以收集雙動刀切割機構2和圓盤刀切割機構3在烈日的情況下的切割性能，風扇54設置在背向風扇54的一側，在白熾燈58工作時，開啟風扇54可加快空氣流通，將白熾燈58產生的熱量帶走，降低白熾燈58的溫度。旋轉座59可在人力推動等方式，沿滑道56滑移，以從不同的位置向雙動刀切割機構2和圓盤刀切割機構3吹風或照射強光，以模擬不同時間下的天氣情況，收集不同天氣狀況下雙動刀切割機構2和圓盤刀切割機構3的切割性能。

作為改進的一種具體實施方式，滑軌56呈環狀，滑軌56的橫截面呈方形，滑軌56的下底面連接有支撐杆561，支撐杆561與水池51連接，旋轉座59包括滑座591和安裝座592，滑座591上開設有與滑軌56相適配的滑孔593，滑座591的底面開設有支撐杆孔594，支撐杆孔594與滑孔593連通，滑軌56嵌入滑孔593，將滑座591滑移設置在滑軌56上，當滑座591沿滑軌56滑移時，支撐杆561從支撐杆孔594穿過，滑座591的頂面設置有旋轉柱595，安裝座592上開設有與旋轉柱595相適配的旋轉孔596，旋轉柱595嵌入旋轉孔596，將安裝座592可旋轉的安裝在滑座591上，風扇54和白熾燈58安裝在安裝座592的相對兩側。

滑軌56的橫截面呈方形，滑孔593與滑軌56相適配的也設置成方形，在將滑座591安裝到滑軌56上後，滑軌56與滑孔593相互限位，避免滑座591偏移或旋轉，從而避免風扇54或白熾燈56在試驗過程中偏離雙動刀切割機構2和圓盤刀切割機構3，保證試驗的順利進行。通過旋轉柱595與旋轉孔596相互嵌合，將安裝座592可拆卸的安裝到滑座591上，在實現旋轉安裝座592轉動風扇54和白熾燈58的功能外，使安裝座592拆裝方便，方便運輸。

作為改進的一種具體實施方式，滑座591包括呈「[」形的第一座591a和呈「l」形的第二座591b，第一座591a與第二座591b可拆卸連接，組成一面開設有支撐杆孔594的方形滑座591。

將滑座分割成「[」形的第一座591a和呈「l」形的第二座591b，將滑座591安裝到滑軌56上時，先將第一座591a放置到滑軌56上，而後將第二座591b通過螺栓與第一座591a可拆卸連接，第一座591a與第二座591b包住滑軌56，從而將滑座591可拆卸的安裝到滑軌56上。「[」形的第一座591a和呈「l」形的第二座591b製造方便，將滑座591可拆卸的安裝到滑軌56上，方便滑座591的拆裝。使設備在運輸使可拆開放置，方便運輸。

作為改進的一種具體實施方式，還包括防護罩6，防護罩6蓋在水池51的上方，形成防止水從側面飛濺出水池51的防濺結構，防護罩6的頂端設置有通風孔57。

風扇54的吹拂會使水飛出到水池51外，弄髒試驗場地，設置防護罩6，從側面擋住水，防止水飛出到水池51外，保持試驗場地整潔。設置通風孔57，引導空氣從上方流出到蓋子外，使空氣平穩流通，防止空氣在防護罩6內部形成渦流，影響試驗的進行。

作為改進的一種具體實施方式，還包括用於啟閉防護罩6的啟閉機構，啟閉機構包括支撐架71、軌道車73、設置在支撐架71上的導軌72和用於升降防護罩6的升降裝置，導軌72設置在防護罩6的上方，軌道車73滑移設置在導軌72上，升降裝置包括電機81、輪子82、吊鉤83和繩子84，電機81固定在軌道車73上，電機81與輪子82傳動連接，繩子84連接在輪子82上，吊鉤83掛在繩子84上，吊鉤83勾住防護罩6，其中，電機81帶動輪子82轉動，收放繩子84，以升降吊鉤83，從而升降防護罩6。

防護罩6體積較大，通過人力很難抬升。在試驗臺工作前，吊鉤83勾住防護罩6，電機81帶動帶動轉輪轉動，轉輪的轉動收起繩子84，使吊鉤83上升，從而向上提起防護罩6，而後軌道車73帶動防護罩6移動到水池51上方，當防護罩6的位置與水池51邊沿對準後，電機81反轉，放下繩子84，以放下吊鉤83，從而將防護罩6放下，使防護罩6蓋到水池51上。通過軌道車73和升降裝置的設置，將防護罩6蓋上或取下，方便防護罩6的搬運。

作為改進的一種具體實施方式，噴管53呈l型，包括豎直設置的引水部以及水平設置在雙動刀切割機構2、圓盤刀切割機構3和輸送機構4上方的噴淋部，噴淋部上開設有噴水孔，引水部與水泵52連接。

由於需要將水引導到雙動刀切割機構2、圓盤刀切割機構3和輸送機構4的上方，以模擬下雨天，水從上方落下的工況，噴管53所需要在的位置要高於上述機構，豎直設置的引水部在引導水向上流動的同時，將噴淋部支撐到雙動刀切割機構2、圓盤刀切割機構3和輸送機構4的上方，而後水從噴淋孔噴出，模擬下雨的工況，以收集雙動刀切割機構2和圓盤刀切割機構3的切割性能數據。

作為改進的一種具體實施方式，雙動刀切割機構2包括安裝架21、第一電機22、第一驅動軸23、主動齒輪24、從動齒輪25、左齒形刀26、右齒形刀27、左曲柄28和右曲柄29，左齒形刀26和右齒形刀27具有多個依次排列設置的齒狀刀刃20，安裝架21固定在機架1上，安裝架21包括豎直設置在機架1頂面的主軸板211和水平設置在主軸板211頂端的電機板212，第一電機22安裝在電機板212的頂端，第一電機22的轉軸向下伸出到電機板212的下方，第一驅動軸23可旋轉的設置在主軸板211上，第一驅動軸23豎直設置且第一驅動軸23的頂部與第一電機22的轉軸傳動連接，主動齒輪24固定連接在第一驅動軸23的底部，從動齒輪25可旋轉的設置在安裝架21上，且與主動齒輪24嚙合，機架1上設置有供左齒形刀26和右齒形刀27滑移的滑道5，左齒形刀26和右齒形刀27一上一下疊合設置在滑道5上且可沿滑道5滑移，左曲柄28的一端與左齒形刀26鉸接，另一端與主動齒輪24的端面偏心鉸接，以驅動右齒形刀27沿滑道5做往復運動，右曲柄29的一端與右齒形刀27鉸接，另一端與從動齒輪25的端面偏心鉸接，以驅動右齒形刀27沿滑道5做往復運動。

做試驗時，操作人員將莖稈作物放置在輸送機構4上，輸送機構4將莖稈作物在雙動刀切割機構2和圓盤刀切割機構3間來回輸送，直至莖稈作物被完全切割，然後根據切割的次數和時間評估切割性能。雙動刀切割機構2通過第一電機22帶動第一驅動軸3323轉動，帶動主動齒輪24和從動齒輪25轉動，進而帶動左曲柄28和右曲柄29偏心轉動，驅動左齒形刀26和右齒形刀27沿滑道5做往復運動，在左齒形刀26和右齒形刀27作往復運動時，左齒形刀26和右齒形刀27上的齒狀刀刃20，作相互靠近重疊或相互遠離的運動，以切割伸入到交錯的齒狀刀刃20間的莖稈作物。上述設置通過電機81帶動主動齒輪24和從動齒輪25同步反向轉動，帶動左齒形刀26和右齒形刀27沿滑道5相互反向交錯運動，從而高效剪莖稈作物。專利文本(申請號cn201310020692公開號cn103098604a)公開了一種往復式雙動刀切割試驗裝置，通過電機81帶動曲柄轉動，曲柄帶動連杆運動，連杆帶動兩個擺動塊擺動，進而帶動與擺動塊連接的兩個齒形刀往復運動，這種驅動方式，將連杆穿出的力經過擺動塊後再傳遞到齒形刀上，通過擺動塊的大幅度擺動驅動齒形刀，動能的傳遞效率低，且產生的震動較大，產生噪音；本發明通過齒輪帶動偏心設置的連杆驅動齒形刀，減少傳動的零件，且齒輪帶動連杆做偏心運動的運動幅度小於擺動塊，從而較小了動能傳遞過程中產生的震動，提高了動能的傳遞效率，且減小了噪音。

作為改進的一種具體實施方式，輸送機構4包括第二電機41、主動軸42、從動軸43、莖稈架44、四個鏈輪45和兩根鏈條46，第二電機41安裝在機架1的一側，主動軸42和從動軸43可旋轉的設置在機架1上，四個鏈輪45分別設置在主動軸42和從動軸43的兩端，鏈條46架設在鏈輪45上，莖稈架44設置在鏈條46上，隨鏈條46移動，莖稈架44包括多個架設在鏈條46間的底座441，以及固定在底座441頂端的用於放置莖稈作物的莖稈套442，莖稈套442呈圓筒狀。

試驗時，操作人員將莖稈作物放置在莖稈套442內，圓筒狀的莖稈套442的側壁將莖稈作物固定，且多個莖稈套442呈方形陣列排布，模仿莖稈作物在被收割時的狀態，使試驗的數據更加可靠。

以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。