專利名稱：漿果微壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)漿果類水果進(jìn)行壓力測(cè)試的裝置，該漿果微壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置采用具有粗調(diào)、細(xì)調(diào)的加壓旋鈕，裝有電子稱量工作臺(tái)，通過(guò)粗調(diào)、細(xì)調(diào)的加壓旋鈕控制施力測(cè)頭的位置，電子稱量工作臺(tái)顯示所受壓力的大小。解決模擬漿果類水果機(jī)械化采摘中機(jī)械損傷造成的對(duì)保鮮性能影響的壓力實(shí)驗(yàn)的具體問(wèn)題。
背景技術(shù)：
為了解決機(jī)械化采摘中機(jī)械損傷造成的對(duì)漿果類水果的保鮮性能的影響的試驗(yàn)的模擬問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)外都研制了用于檢測(cè)水果成熟度的水果硬度計(jì)。該類硬度計(jì)用來(lái)測(cè)量蘋果、梨、西瓜、香蕉、草莓、芒果、葡萄、橄欖等多種水果的硬度，果實(shí)硬度是指某水果單位面積( 承受測(cè)力彈簧的壓力(N)，他們的比值定義為果實(shí)硬度(P)。用以判定水果的成熟程度，或者通過(guò)將一個(gè)特定大小的探頭插入水果中，測(cè)定插入探頭所必需的力，以力的讀數(shù)來(lái)表征合時(shí)的采摘時(shí)間。方便對(duì)培育良種，采摘時(shí)間，加工時(shí)間，收獲儲(chǔ)存，出口運(yùn)輸?shù)炔烧暮侠碚莆占氨O(jiān)測(cè)水果儲(chǔ)藏過(guò)程中軟化的情況。目前用于水果壓力測(cè)量?jī)x器的共同特點(diǎn)是，測(cè)量小水果配探頭直徑均小于等于6mm，測(cè)量時(shí)將測(cè)試儀安裝在水果硬度計(jì)臺(tái)上，水果放在臺(tái)上，不銹鋼探頭緊靠并垂直于水果上側(cè)，按壓探頭，使探頭因足夠大的測(cè)力彈簧的彈壓力破壞水果表皮并進(jìn)入果肉，這一過(guò)程中彈簧位移帶動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的滑塊移動(dòng)，帶動(dòng)曲柄偏轉(zhuǎn)，與曲柄一體的小齒輪也發(fā)生偏轉(zhuǎn)，帶動(dòng)與之嚙合的大齒輪產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)，因偏轉(zhuǎn)量在對(duì)應(yīng)的彈簧彈性范圍內(nèi)時(shí)，與彈簧受到壓力大小成正比函數(shù)關(guān)系，故經(jīng)過(guò)標(biāo)定，可以讀出達(dá)到對(duì)應(yīng)的探頭探入深度時(shí)最大力的大小。要換算成果實(shí)硬度，只要除探頭端面面積即可。這種水果硬度計(jì)已應(yīng)用于果樹(shù)科研部門，果樹(shù)農(nóng)場(chǎng)，果品公司，大專院校等單位。但是由于這些水果硬度計(jì)對(duì)草莓、楊梅、樹(shù)莓、黑莓等沒(méi)有外皮保護(hù)的水果，均以穿透的方式測(cè)量，對(duì)被測(cè)水果造成直接傷害，極大縮短水果保質(zhì)期，而且該類產(chǎn)品價(jià)格較高。所以，對(duì)于大專院校與科研院所要面對(duì)研究微小機(jī)械損傷對(duì)漿果類水果的保鮮性能的影響的壓力測(cè)試問(wèn)題，必須設(shè)計(jì)更合理的微小壓力施加裝置，以保證實(shí)驗(yàn)條件。
發(fā)明內(nèi)容為了克服目前市場(chǎng)上水果硬度計(jì)不適用于大專院校與科研院等研究微小機(jī)械損傷對(duì)漿果類水果的保鮮性能的影響的壓力測(cè)試問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種漿果微壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，該測(cè)試裝置采用具有粗調(diào)、細(xì)調(diào)的加壓旋鈕，帶動(dòng)施力測(cè)頭，在不改變水果完整度的基礎(chǔ)上，對(duì)水果施加壓力，精度Ig的電子稱量工作臺(tái)受壓而顯示微小壓力值。實(shí)現(xiàn)對(duì)水果施加無(wú)損微小壓力。本實(shí)用新型解決對(duì)漿果類水果進(jìn)行微小壓力測(cè)試的技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)該裝置由底座、微調(diào)傳動(dòng)箱、滑塊、粗調(diào)立臂箱、施力測(cè)頭、電子稱量工作臺(tái)、工作底盤等組成。粗調(diào)立臂箱體內(nèi)裝有粗調(diào)主動(dòng)齒輪，主動(dòng)斜齒輪帶動(dòng)從動(dòng)斜齒輪，并帶動(dòng)滑塊上的二級(jí)斜齒條實(shí)現(xiàn)減速，實(shí)現(xiàn)粗調(diào)施力測(cè)頭的高度位置。微調(diào)傳動(dòng)箱下端與底座固連，箱內(nèi)裝有平行軸外嚙合輪系，微調(diào)旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)，同軸主動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與之嚙合的高速雙聯(lián)齒輪，該高速雙聯(lián)齒輪帶動(dòng)與之嚙合的低速雙聯(lián)齒輪，其中的小齒輪通過(guò)嚙合帶動(dòng)齒輪段轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪段的軸心附近鉛垂方向鉆一小盲孔，正上方套一分段柱狀頂針，頂針下端頂住盲孔，被齒輪段帶動(dòng)柱狀頂針能移動(dòng)，頂針上端大頂尖頂住被彈簧下壓的滑塊，一旦分段柱狀頂針被帶動(dòng)下移，頂著的滑塊就會(huì)下移一個(gè)微小距離，該滑塊上的二級(jí)斜齒條由于與斜齒輪的嚙合此時(shí)處于自鎖狀態(tài)，故滑塊移動(dòng)帶動(dòng)整個(gè)粗調(diào)立臂箱體連同施力測(cè)頭下移一微小距離，從而實(shí)現(xiàn)微調(diào)施力測(cè)頭的高度位置。使裝有電子稱量工作臺(tái)的工作底盤上的漿果能得到適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)壓力，并從電子稱量工作臺(tái)上讀出力值，模仿機(jī)械手采摘造成的微小機(jī)械損傷。本實(shí)用新型的有益效果是將輪系減速與杠桿等比縮小溶為一體。不破壞保護(hù)性漿果果皮。可以更換電子稱量工作臺(tái)的壓力傳感器，更換不同直徑和材料的測(cè)頭來(lái)調(diào)整實(shí)驗(yàn)精度和檢測(cè)范圍。通過(guò)制作的樣機(jī)實(shí)際測(cè)定，本裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作性能穩(wěn)定，施加微小壓力的可靠性強(qiáng)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是漿果微壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置的總裝示意圖圖中1.測(cè)頭，2.粗調(diào)力臂箱體，3.粗調(diào)旋鈕，4.滑塊，5.底座，6.微調(diào)傳動(dòng)箱， 7.微調(diào)旋鈕，8.工作底盤，9.定位塊，10.電子稱量工作臺(tái)。圖2是圖1總裝圖中，測(cè)頭的鉛垂位置粗調(diào)結(jié)構(gòu)局部剖視圖放大圖(I)圖中2.粗調(diào)力臂箱體，3.粗調(diào)旋鈕，4.滑塊，6.微調(diào)傳動(dòng)箱，11.粗調(diào)主動(dòng)斜齒輪，12.從動(dòng)斜齒輪，13.燕尾槽擋塊，14.斜齒條，15.壓簧，23.中間滑塊，24.壓板，25. V型滑塊。圖3是圖1總裝圖中，測(cè)頭的鉛垂位置細(xì)調(diào)結(jié)構(gòu)局部剖視圖放大圖(II)圖中4.滑塊，5.底座，6.微調(diào)傳動(dòng)箱，16.主動(dòng)小齒輪，17.高速雙聯(lián)齒輪，18.低速雙聯(lián)齒輪，19.齒輪段，20.分段柱狀頂針，21.框形套圈，22.輪系支架，23.中間滑塊。
具體實(shí)施方式
本漿果微壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置可用于大專院校與科研院所做果品科研用。一般果樹(shù)農(nóng)場(chǎng)和果品公司用的是測(cè)力彈簧的較大位移提供較大測(cè)試壓力，而大專院校與科研院做農(nóng)產(chǎn)品機(jī)械化采摘實(shí)驗(yàn)測(cè)試力往往要求給定實(shí)驗(yàn)壓力，或?qū)崿F(xiàn)壓力無(wú)級(jí)可調(diào)。本設(shè)計(jì)以微小壓力測(cè)試裝置為實(shí)施例。在圖1所示實(shí)施例中，首先利用定位塊(9)對(duì)電子稱量工作臺(tái)(10)進(jìn)行水平位置的對(duì)中調(diào)整，使測(cè)頭(1)軸線與電子稱量工作臺(tái)(10)測(cè)量中心對(duì)齊，然后通過(guò)調(diào)整粗調(diào)立臂箱體( 的粗調(diào)旋鈕C3)的緩慢抬高立臂立臂箱體O)，將受測(cè)試漿果放置在該裝置電子稱量工作臺(tái)(10)正中央，分別調(diào)整粗調(diào)旋鈕C3)和微調(diào)旋鈕(7)，實(shí)現(xiàn)對(duì)受測(cè)試漿果施加合適的實(shí)驗(yàn)力。圖2所示是粗調(diào)結(jié)構(gòu)局部剖視圖放大圖(I)。驅(qū)動(dòng)粗調(diào)旋鈕C3)來(lái)帶動(dòng)主動(dòng)斜齒輪(11)，齒輪機(jī)構(gòu)嚙合將運(yùn)動(dòng)傳遞給從動(dòng)斜齒輪(12)，從動(dòng)斜齒輪(1 與滑塊(4)上的斜齒條(14)嚙合，滑塊(4)與中間滑塊0:3)，V型滑塊0 通過(guò)螺釘連接，V型滑塊05)被壓板04)壓緊在壓力彈簧(1 下。當(dāng)V型滑塊0 不移動(dòng)，只要驅(qū)動(dòng)粗調(diào)旋鈕(3)，就可以通過(guò)從動(dòng)斜齒輪(12)與滑塊(4)上的斜齒條(14)嚙合，帶動(dòng)具燕尾槽結(jié)構(gòu)的粗調(diào)立臂箱( 整體上下滑動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了粗調(diào)聯(lián)動(dòng)。圖中明確了斜齒輪機(jī)構(gòu)及斜齒輪齒條機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的位置。圖3所示是細(xì)調(diào)結(jié)構(gòu)局部剖視圖放大圖(II)。主要表示了微調(diào)運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)。明確了裝在底座(5)和微調(diào)傳動(dòng)箱(6)中的平行軸外嚙合輪系各個(gè)配件安裝結(jié)構(gòu)、分段柱狀頂針OO)的安裝結(jié)構(gòu)以及V型滑塊05)和頂針OO)的安裝連接方式。V型滑塊0 被壓緊在壓力彈簧(1 下，壓緊了支在其下段盲孔內(nèi)的分段柱狀頂針OO)的上頂針，該分段柱狀頂針OO)的下頂針由輪系支架0 上齒輪段(19)的框形套圈套著，并被壓緊在齒輪段(19)的轉(zhuǎn)軸附近的一小盲孔內(nèi)，由于轉(zhuǎn)矩小，當(dāng)沒(méi)有微調(diào)旋鈕(6)的驅(qū)動(dòng)時(shí)，微調(diào)傳動(dòng)輪系機(jī)構(gòu)總體靜止，斜齒條(14)所在的滑塊(4)靜止，從動(dòng)斜齒輪(1 沿著斜齒條(14)實(shí)現(xiàn)明顯上下移動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)旋鈕(3)，右手側(cè)逆時(shí)針使測(cè)頭 (1)略下降，肉眼觀察看見(jiàn)將與受測(cè)試漿果表面接觸，一邊緩慢調(diào)整粗調(diào)旋鈕(3)，一邊觀察電子稱量工作臺(tái)(10)數(shù)顯區(qū)，待接近略小于實(shí)驗(yàn)壓力的數(shù)值后立即改為右手側(cè)順時(shí)針緩慢調(diào)整微調(diào)旋鈕(7)。同軸主動(dòng)小齒輪(16)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與之嚙合的高速雙聯(lián)齒輪(17)， 再帶動(dòng)與之嚙合的低速雙聯(lián)齒輪(18)，(18)中的小齒輪通過(guò)嚙合帶動(dòng)齒輪段(19)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)分段柱狀頂針OO)下移，V型滑塊05)經(jīng)壓簧(15)的彈性釋放也隨之下移，滑塊(4)上的斜齒條(14)由于與斜齒輪(1 的嚙合此時(shí)處于自鎖狀態(tài)，故滑塊(4)移動(dòng)帶動(dòng)整個(gè)粗調(diào)立臂箱體( 連同測(cè)頭(1)下移一微小距離，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)頭(1)的高度位置有微小下降。 微調(diào)同時(shí)要觀察電子稱量工作臺(tái)(10)數(shù)顯區(qū)，以使?jié){果能得到準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)壓力。施力時(shí)考慮調(diào)節(jié)是從小于設(shè)定壓力調(diào)整趨近直至設(shè)定壓力，細(xì)調(diào)旋鈕有其工作極限范圍，故細(xì)調(diào)旋鈕在每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要回旋至滑塊上極限點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種漿果微壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，在底座上裝有微調(diào)傳動(dòng)箱，借助具有齒條的滑塊聯(lián)接微調(diào)傳動(dòng)箱和粗調(diào)力臂箱體，粗調(diào)力臂箱體上聯(lián)接測(cè)頭，工作臺(tái)通過(guò)螺釘固聯(lián)在微調(diào)傳動(dòng)箱體上，其特征是微調(diào)傳動(dòng)箱與底座螺釘固聯(lián)，粗調(diào)力臂箱體通過(guò)其上燕尾槽擋塊與滑塊通過(guò)齒輪齒條嚙合、連接并傳動(dòng)，微調(diào)傳動(dòng)箱和滑塊通過(guò)微調(diào)傳動(dòng)箱上的燕尾槽口約束并由分段頂尖的升降調(diào)整其相互位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漿果微壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是粗調(diào)力臂箱體內(nèi)設(shè)齒輪機(jī)構(gòu)，其左右主、從動(dòng)齒輪與箱體分別用銷軸連接，燕尾槽擋塊在槽內(nèi)開(kāi)口，從動(dòng)齒輪工作齒面 從中探出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漿果微壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是微調(diào)傳動(dòng)箱內(nèi)安裝平行軸外嚙合輪系及其支架，各個(gè)齒輪與支架板通過(guò)銷軸連接，輪系通過(guò)支架用螺釘固定在支架底板上，支架底板開(kāi)沉孔，用螺釘與微調(diào)傳動(dòng)箱體壁連接，微調(diào)傳動(dòng)箱體用螺釘固連在底座上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漿果微壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是工作臺(tái)通過(guò)螺釘緊固安裝在微調(diào)傳動(dòng)箱體上端，圓盤狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漿果微壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是測(cè)頭直徑Φ30，材料有碳鋼、尼龍棒供選擇，一端用螺紋連接在粗調(diào)力臂箱體上端正中。
專利摘要一種漿果微壓測(cè)試裝置。它采用具有粗、細(xì)調(diào)節(jié)的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用杠桿等比縮小原理，實(shí)施測(cè)頭壓力，并結(jié)合電子稱量工作臺(tái)的顯示對(duì)漿果表面的壓力大小調(diào)整到需要值。粗調(diào)由斜齒輪機(jī)構(gòu)及齒輪齒條機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。細(xì)調(diào)由平行軸外嚙合輪系減速增大扭矩實(shí)現(xiàn)。在細(xì)調(diào)輪系架上的大齒輪上開(kāi)與轉(zhuǎn)軸僅有小距離的盲孔，用分段頂尖推動(dòng)或釋放被壓簧彈壓的滑塊實(shí)現(xiàn)微距離傳動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)頭位置的微調(diào)節(jié)。在正常受微壓情況下，漿果表皮不會(huì)破損。調(diào)節(jié)方式是從小于設(shè)定壓力調(diào)整，并趨近直至達(dá)到設(shè)定壓力。細(xì)調(diào)旋鈕有其工作極限范圍，在每次測(cè)試結(jié)束后細(xì)調(diào)旋鈕要回旋使滑塊復(fù)位至上極限點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N3/42GK202057561SQ201120164508
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者方坤禮, 蔣曉英, 馬曉麗 申請(qǐng)人:衢州學(xué)院