專利名稱：小型作業(yè)機(jī)重心檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及小型作業(yè)機(jī)檢測設(shè)備，尤其是一種小型作業(yè)機(jī)重 心檢測的實驗平臺。
背景技術(shù)：
隨著農(nóng)、林、大棚作業(yè)機(jī)市場總需求的不斷擴(kuò)大，小型農(nóng)業(yè)作業(yè)
機(jī)產(chǎn)品的市場需求越來越明顯，如專利授權(quán)號為CN 1303861C的可重 構(gòu)模塊化小型多功能作業(yè)機(jī)、CN2453654Y剛性傳動并具有前后驅(qū)動 的微型獨輪作業(yè)機(jī)等。重心是物體所受重力的中心，在眾多的工程領(lǐng) 域中，重心位置是一個需要精確確定的參數(shù)。確定小型農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)的 重心位置，對于解決諸如縱向和橫向的平衡性、作業(yè)機(jī)的側(cè)翻安全性、 作業(yè)機(jī)在加速時的反應(yīng)、作業(yè)機(jī)的掛鉤牽引效率及進(jìn)行機(jī)組運動和受 力分析等問題，都是非常重要的。
現(xiàn)有的大型農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)的重心測量，采用雙支點升降的方式進(jìn)行 測量，存在的缺陷雙支點升降時同步控制困難、測量精度低。

實用新型內(nèi)容
為了克服已有的作業(yè)機(jī)重心檢測設(shè)備的同步控制困難、測量精度 地的不足，本實用新型提供一種能避免同步控制、提高測量精度的小 型作業(yè)機(jī)重心檢測裝置。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種小型作業(yè)機(jī)重心檢測裝置，包括設(shè)備底座和稱重臺，在所述設(shè)備底座上安裝第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu)，所述 第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu)相互呈三角形，所述第 一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu)的上端與所述稱重臺的底 部鉸接，所述第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu)均與驅(qū)動 裝置連接，所述第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu)上設(shè)有 稱重傳感器。
作為優(yōu)選的一種方案所述三角形為等腰三角形，所述第三升降 機(jī)構(gòu)位于所述等腰三角形的頂角位置，所述的驅(qū)動裝置有兩個，第一 驅(qū)動裝置連接所述第三升降機(jī)構(gòu)，第二驅(qū)動裝置連接第一升降機(jī)構(gòu)和 第二升降機(jī)構(gòu)。
進(jìn)一步，所述驅(qū)動裝置為螺旋升降機(jī)，所述升降機(jī)構(gòu)包括升降導(dǎo)柱 和支撐導(dǎo)柱，所述升降導(dǎo)柱可上下滑動地安裝在支撐導(dǎo)柱內(nèi)，所述螺 旋升降機(jī)的升降桿與所述升降導(dǎo)柱的底部連接，所述升降導(dǎo)柱的上端 通過球鉸與所述稱重臺的底部鉸接。
或者是所述驅(qū)動裝置為液壓油缸，所述升降機(jī)構(gòu)包括升降導(dǎo)柱 和支撐導(dǎo)柱，所述升降導(dǎo)柱可上下滑動地安裝在支撐導(dǎo)柱內(nèi)，所述液 壓油缸的升降桿與所述升降導(dǎo)柱的底部連接，所述升降導(dǎo)柱的上端通 過球鉸與所述稱重臺的底部鉸接。
更進(jìn)一步，所述的升降導(dǎo)柱呈管狀，所述稱重傳感器安裝在升降 導(dǎo)柱的內(nèi)腔，所述升降導(dǎo)柱內(nèi)腔的上部設(shè)有上壓塊，所述升降導(dǎo)柱內(nèi) 腔的下部設(shè)有下壓塊，所述上壓塊與所述稱重傳感器的上端，所述稱 重傳感器的下端呈半球形凸接頭，所述下壓塊的上部設(shè)有半球形凹接 口，所述半球形凹接口與所述半球形凸接口配合，所述稱重傳感器的下端與所述下壓塊的上部設(shè)有空行程，在所述下壓塊上安裝銷軸，在 所述升降導(dǎo)柱的下部兩側(cè)設(shè)有銷孔，所述銷軸兩端套裝在銷孔內(nèi)，所 述銷孔內(nèi)銷軸的活動行程比所述空行程大，所述下壓塊的下端與升降 桿連接。
本實用新型的技術(shù)構(gòu)思為重心檢測時，三個支點通過升降機(jī)構(gòu)同步
上升10mm，保證傳感器受力，且平臺處于水平狀態(tài)，測量并計算出平 臺質(zhì)量和水平方向重心坐標(biāo)，確定被測物體的初始位置；之后平臺傾 斜一定角度，測量單支點的測量值，并計算出重心的垂直坐標(biāo)，最終 得到重心的三維坐標(biāo)，即根據(jù)重心運動定理可得
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為物體和平臺的質(zhì)量；
^為支撐平臺的重心坐標(biāo)；
Ni,N2,N3分別為水平狀態(tài)下三個稱重傳感器的測量值；
iV， /為傾斜狀態(tài)下單支點升降推桿的作用力及其力臂；
L雙支點之間的距離； Ld單支點到雙支點的距離；
^支撐平臺傾斜角；
a， b， c為被測對象的基準(zhǔn)點在計算坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值； g為重力加速度。
稱重系統(tǒng)可以完成如下性能檢測整機(jī)重量；驅(qū)動輪軸重；重心位置確定(X-Y-Z);靜側(cè)翻穩(wěn)定性試驗。
本實用新型的有益效果主要表現(xiàn)在l)采用單支點升降進(jìn)行側(cè)傾， 解決雙支點升降時同步控制難的缺點；2)集測量小型作業(yè)機(jī)的質(zhì)量、 重心坐標(biāo)于一體，且能實現(xiàn)動態(tài)數(shù)據(jù)測量、自動化程度高；3)適用于 類似小型作業(yè)機(jī)這樣質(zhì)量較輕，形狀復(fù)雜的物體，測量精度高。

圖1是實施例1的重心檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1的仰視圖。
圖3是實施例2的重心檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述。
實施例1
參照圖1和圖2， 一種小型作業(yè)機(jī)重心檢測裝置，包括設(shè)備底座1 和稱重臺2，在所述設(shè)備底座1上安裝第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu) 和第三升降機(jī)構(gòu)，所述第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu) 相互呈三角形，所述第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu)的 上端與所述稱重臺2的底部鉸接，所述第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu) 和第三升降機(jī)構(gòu)均與驅(qū)動裝置連接，所述第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī) 構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu)上設(shè)有稱重傳感器3。
所述三角形為等腰三角形，所述第三升降機(jī)構(gòu)位于所述等腰三角 形的頂角位置，所述的驅(qū)動裝置有兩個，第一驅(qū)動裝置連接所述第三 升降機(jī)構(gòu)，第二驅(qū)動裝置連接第一升降機(jī)構(gòu)和第二升降機(jī)構(gòu)。
所述驅(qū)動裝置為螺旋升降機(jī)4，所述升降機(jī)構(gòu)包括升降導(dǎo)柱5和支撐導(dǎo)柱6，所述升降導(dǎo)柱5可上下滑動地安裝在支撐導(dǎo)柱6內(nèi)，所述 螺旋升降機(jī)4的升降桿與所述升降導(dǎo)柱5的底部連接，所述升降導(dǎo)柱 5的上端通過球鉸7與所述稱重臺2的底部鉸接。
所述的升降導(dǎo)柱5呈管狀，所述稱重傳感器3安裝在升降導(dǎo)柱的 內(nèi)腔，所述升降導(dǎo)柱內(nèi)腔的上部設(shè)有上壓塊8，所述升降導(dǎo)柱內(nèi)腔的 下部設(shè)有下壓塊9，所述上壓塊8與所述稱重傳感器3的上端，所述 稱重傳感器3的下端呈半球形凸接頭，所述下壓塊的上部設(shè)有半球形 凹接口，所述半球形凹接口與所述半球形凸接口配合，所述稱重傳感 器3的下端與所述下壓塊9的上部設(shè)有空行程，在所述下壓塊9上安 裝銷軸10，在所述升降導(dǎo)柱5的下部兩側(cè)設(shè)有銷孔，所述銷軸10兩 端套裝在銷孔內(nèi)，所述銷孔內(nèi)銷軸10的活動行程比所述空行程大，所 述下壓塊9的下端與升降桿連接。
參照圖1主要由螺旋升降機(jī)4、升降機(jī)構(gòu)和稱重臺2等組成。所 述稱重系統(tǒng)主要由三支點支撐，支點1和支點2、支點3的長度均為 可調(diào)；工作時，先三支點共同上升10毫米，保證傳感器受力，并稱出 總質(zhì)量，同時算出重心在x-y平面的位置；之后，支點3上升，通過 步進(jìn)電機(jī)確定上升高度，通過支點3稱重的變化，確定在z軸上的位 置(全部支點可以采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的方式)。
稱重傳感器3的上端與上壓塊8通過螺紋連接，其下端懸空但裝 有一個半球形的凸接頭。螺旋升降機(jī)的升降桿與下壓塊9通過螺紋連 接，下壓塊9的上端開有一個半球形的凹接口，下壓塊9上裝有銷軸 10。升降導(dǎo)柱的下端開有一空心槽，銷的伸出端剛好位于空心槽處， 原始狀態(tài)時，銷位于空心槽的下端。隨著螺旋升降機(jī)的上升，下壓塊9的半球形凹接口與傳感器半球形的凸接頭相接觸，稱重傳感器3開 始受力，此時銷與空心槽的上端還有一段距離。螺旋升降機(jī)繼續(xù)上升，
升降導(dǎo)柱在與上壓塊8之間摩擦力的作用下也開始上升，如果摩擦力
不足以使得升降導(dǎo)柱上升，此時，銷的伸出端會推動升降導(dǎo)柱上升， 整個過程中，升降導(dǎo)柱不受被測物體的重力，僅起到導(dǎo)向的作用。
本實施例的稱重過程螺旋升降機(jī)使得升降桿做上下運動，螺旋 升降機(jī)采用梯形絲桿副與高精度蝸輪蝸桿副將步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn) 化為螺旋升降卞幾內(nèi)升降桿的上下運動，梯形絲桿具有自動鎖定功能， 既使沒有制動裝置也可保持載重，三個支點通過螺旋升降機(jī)和升降機(jī) 構(gòu)同步上升一段距離，保證傳感器受力，且平臺處于水平狀態(tài)，此時 即可得到被測物的質(zhì)量。
驅(qū)動輪軸重試驗作業(yè)機(jī)的著地點(與地面接觸的部分)包括驅(qū)動 輪和旋耕刀具，所謂驅(qū)動輪軸重試驗即將驅(qū)動輪放置在重心檢測平臺 上，而旋耕刀具放置在平臺外，檢測平臺水平狀態(tài)時檢測到的重量即 為驅(qū)動輪軸重數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)與作業(yè)機(jī)的土壤附著能力有關(guān)。
靜側(cè)翻穩(wěn)定性試驗將作業(yè)機(jī)完整的安放在重心檢測平臺上，一 端用繩索與試驗臺的一處固定，并留有一段活動長度。隨著試驗臺平 臺的傾斜，作業(yè)機(jī)最終會傾覆，作業(yè)機(jī)傾覆狀態(tài)時對應(yīng)的平臺角度即 可表征作業(yè)機(jī)的靜側(cè)翻穩(wěn)定性。
實施例2
參照圖3，本實施例的驅(qū)動裝置為液壓油缸11，所述升降機(jī)構(gòu)包括
升降導(dǎo)柱5和支撐導(dǎo)柱6，所述升降導(dǎo)柱5可上下滑動地安裝在支撐 導(dǎo)柱6內(nèi)，所述液壓油缸11的升降桿與所述升降導(dǎo)柱5的底部連接， 所述升降導(dǎo)柱5的上端通過球鉸7與所述稱重臺2的底部鉸接。 本實施例的其他結(jié)構(gòu)和工作過程與實施例1相向。
權(quán)利要求1、一種小型作業(yè)機(jī)重心檢測裝置，包括設(shè)備底座和稱重臺，其特征在于在所述設(shè)備底座上安裝第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu)，所述第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu)相互呈三角形，所述第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu)的上端與所述稱重臺的底部鉸接，所述第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu)均與驅(qū)動裝置連接，所述第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu)上設(shè)有稱重傳感器。
2、 如權(quán)利要求1所述的小型作業(yè)機(jī)重心檢測裝置，其特征在于所述 三角形為等腰三角形，所述第三升降機(jī)構(gòu)位于所述等腰三角形的頂角 位置，所述的驅(qū)動裝置有兩個，第一驅(qū)動裝置連接所述第三升降機(jī)構(gòu)， 第二驅(qū)動裝置連接第一升降機(jī)構(gòu)和第二升降機(jī)構(gòu)。
3、 如權(quán)利要求2所述的小型作業(yè)機(jī)重心檢測裝置，其特征在于所述 驅(qū)動裝置為螺旋升降機(jī)，所述升降機(jī)構(gòu)包括升降導(dǎo)柱和支撐導(dǎo)柱，所 述升降導(dǎo)柱可上下滑動地安裝在支撐導(dǎo)柱內(nèi)，所述螺旋升降機(jī)的升降 桿與所述升降導(dǎo)柱的底部連接，所述升降導(dǎo)柱的上端通過球鉸與所述 稱重臺的底部鉸接。
4、 如權(quán)利要求2所述的小型作業(yè)機(jī)重心檢測裝置，其特征在于 所述驅(qū)動裝置為液壓油缸，所述升降機(jī)構(gòu)包括升降導(dǎo)柱和支撐導(dǎo)柱， 所述升降導(dǎo)柱可上下滑動地安裝在支撐導(dǎo)柱內(nèi)，所述液壓油缸的升降 桿與所述升降導(dǎo)柱的底部連接，所述升降導(dǎo)柱的上端通過球鉸與所述 稱重臺的底部鉸接。
5、 如權(quán)利要求3或4所述的小型作業(yè)機(jī)重心檢測裝置，其特征在于所述的升降導(dǎo)柱呈管狀，所述稱重傳感器安裝在升降導(dǎo)柱的內(nèi)腔，所 述升降導(dǎo)柱內(nèi)腔的上部設(shè)有上壓塊，所述升降導(dǎo)柱內(nèi)腔的下部設(shè)有下 壓塊，所述上壓塊與所述稱重傳感器的上端，所述稱重傳感器的下端 呈半球形凸接頭，所述下壓塊的上部設(shè)有半球形凹接口，所述半球形 凹接口與所述半球形凸接口配合，所述稱重傳感器的下端與所述下壓 塊的上部設(shè)有空行程，在所述下壓塊上安裝銷軸，在所述升降導(dǎo)柱的 下部兩側(cè)設(shè)有銷孔，所述銷軸兩端套裝在銷孔內(nèi)，所述銷孔內(nèi)銷軸的 活動行程比所述空行程大，所述下壓塊的下端與升降桿連接。
專利摘要一種小型作業(yè)機(jī)重心檢測裝置，包括設(shè)備底座和稱重臺，在所述設(shè)備底座上安裝第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu)，所述第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu)相互呈三角形，所述第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu)的上端與所述稱重臺的底部鉸接，所述第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu)均與驅(qū)動裝置連接，所述第一升降機(jī)構(gòu)、第二升降機(jī)構(gòu)和第三升降機(jī)構(gòu)上設(shè)有稱重傳感器。本實用新型提供一種能避免同步控制、提高測量精度的小型作業(yè)機(jī)重心檢測裝置。
文檔編號G01M1/12GK201273850SQ200820165550
公開日2009年7月15日 申請日期2008年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月29日
發(fā)明者欣 喬, 憲 張, 張立彬, 王揚渝, 計時鳴, 趙章風(fēng), 江 鐘 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)