專利名稱：玉米根茬破茬阻力測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種測試裝置，特別是一種適用于為農(nóng)業(yè)機械裝備開發(fā)研制提供機械性能優(yōu)化設計數(shù)據(jù)的玉米根茬破茬阻力測試裝置。
背景技術：
由于我國北方地區(qū)多年氣候干旱，水資源匱乏，水土流失嚴重，國家大力推廣保護性耕作。在農(nóng)業(yè)部《保護性耕作工程建設規(guī)劃(2009— 2015年)》中要求東北平原壟作區(qū)
2.06億畝中的504萬畝，東北西部干旱風沙區(qū)I. 28億畝中的296萬畝，實現(xiàn)保護性耕作。東北地區(qū)以壟作為主，它具有抗旱防澇、提高地溫等作用，應用面積大。但是壟作保護性耕作關鍵技術研究薄弱，技術集成水平低。目前在東北地區(qū)使用的主要是條帶旋耕式玉米壟作免耕播種機，如遼寧省阜新圣龍農(nóng)機二廠生產(chǎn)的2BML-2(Z)玉米壟作免耕播種機，以及黑·龍江省生產(chǎn)的2BJM-4型滅茬播種聯(lián)合作業(yè)機，均采用條帶旋耕的方式處理秸桿、根茬，其清理效果好，防堵能力強；但其高速旋轉(zhuǎn)的旋耕刀嚴重破壞土壤團粒結(jié)構，拋土、甩土嚴重，增加了動力消耗，機器振動噪聲大、作業(yè)環(huán)境差、安全性差等缺點；并且破壞原壟形成新溝，致使出苗緩慢，失去壟作的優(yōu)勢，不適應東北壟作免耕播種要求。在《2004年保護性耕作玉米免耕播種機試驗選型推薦機型》中，秸桿量< O. 6 kg / IIf達不到農(nóng)業(yè)部《免耕播種機選型試驗大綱》要求東北(黑、吉、遼)收獲后休閑2-6個月的玉米地秸桿量O. 8^1. 5 kg / Hf的水平，免耕播種機機具通過性尚未徹底解決。東北壟作機械免耕播種的技術問題，其核心是保持壟形的破茬防堵問題，即免耕播種機的破茬裝置的優(yōu)化設計問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對上述問題，提供一種玉米根茬破茬阻力測試裝置，能對不同玉米根茬物理特性的破茬阻力進行測試，為玉米免耕播種機的設計、改進和評價提供科學依據(jù)及方法，易于操作，適用范圍廣，結(jié)構簡單，造價低。本實用新型提供的技術方案如下它包括機架、調(diào)速電機和減速器，其特證是在機架上部通過刀軸連接刀盤，并在機架上固定組裝轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器；轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)軸一端傳動連接減速器，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)軸另一端傳動連接刀軸；在機架的底部設置導軌和絲杠；上板與下板之間設置壓力傳感器，下板下面固定連接絲母和滑塊，下板通過絲母和滑塊組裝在導軌和絲杠上，在上板上面設置夾緊鉗子。本實用新型的積極效果是(I)能對不同玉米根茬物理特性的破茬阻力進行測試。為研究不同形式犁刀破茬時所受阻力大小提供試驗裝置，進而為免耕播種機的整機設計、改進和評價提供理論依據(jù)，滿足現(xiàn)階段免耕播種機研究的需要。(2)能利用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的外接儀表(轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀)對破茬時的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩進行測試。通過轉(zhuǎn)矩大小可以求得不同形式犁刀破茬時所受的橫向阻力大??；通過壓力傳感器的外接儀表也可以求得不同形式犁刀破茬時所受的垂直方向阻力大小。試驗裝置工作時，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速在其規(guī)定量程內(nèi)，破茬犁刀的轉(zhuǎn)速符合田間實際作業(yè)時的情況。(3)裝置整體的穩(wěn)定性良好，保證試驗裝置工作時的人身安全，同時易于操作，適用范圍廣，結(jié)構簡單，造價低。

圖I是本實用新型的三維結(jié)構示意圖。圖2是本實用新型的夾具部分和壓力傳感器部分結(jié)構示意圖。圖3是刀盤裝配部分結(jié)構示意圖。圖4是本實用新型的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器和傳動部分結(jié)構示意圖。
具體實施方式
見圖1-4，具體結(jié)構如下在機架2的上部通過軸承14連接刀軸15，刀軸15上固定連接圓刀盤4，圓刀盤4的外周均布犁刀；在機架上固定組裝轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器8。轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器8采用現(xiàn)有的ZJ2000型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器8外接ZJYWI微機型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀；轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器8的轉(zhuǎn)軸右端固定連接右皮帶輪20，右皮帶輪20通過傳動皮帶傳動連接減速器3的輸出軸皮帶輪21 ;減速器3的輸入軸皮帶輪18通過傳動皮帶傳動連接調(diào)速電機皮帶輪16 ;轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器8的轉(zhuǎn)軸左端固定連接左皮帶輪19，左皮帶輪19通過傳動皮傳動連接刀軸帶輪17 ;上述的犁刀安裝在機架上只能夠進行轉(zhuǎn)動，為了保證試驗時切斷根茬和試驗的真實性，要求根茬在犁刀切線方向能夠移動，所以根茬在固定的同時還應該能夠沿犁刀切線方向移動。即采取以下結(jié)構見圖2，在機架的底部設置導軌12和絲杠13 ;底座裝配有包括上板6-1、下板6-3和導桿6-2 ;導桿6_2焊接在下板6_3上，上板6-1活動穿裝在導桿6-2上；使上板6-1能夠沿著導桿6-2垂直光滑移動。上板6_1與下板6-3之間設置壓力傳感器7，壓力傳感器7采用BLR-I型O. 5T拉壓力傳感器，壓力傳感器7外接DLN-2型便攜式數(shù)字拉力表。下板6-3下面固定連接絲母10和四個滑塊11，下板6-3通過絲母10和滑塊11組裝在導軌12和絲杠13上；通過搖動絲杠13，可調(diào)整底座裝配6在圓刀盤4下面的水平位置。改變根茬固定方位，能滿足根茬X方向的切割；在上板6-1上面設置夾緊根茬的夾緊鉗子5，夾緊鉗子5即采用現(xiàn)有的轉(zhuǎn)盤式虎鉗結(jié)構，設置固定鉗口5-1和活動鉗口 5-2和手搖絲杠9。能橫豎兩方向夾緊根茬，滿足根茬的y，z方向切割。通過三個方向切割，可以測出根茬在哪個方向上切割阻力最小，從而確定破茬刀的放置方式。工作原理玉米根茬三維阻力測試，主要是對犁刀切斷根茬五叉股時所受的三維阻力進行測試，采用磁電轉(zhuǎn)換和相位差原理。將轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速機械量轉(zhuǎn)換成相位差采電信號；將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器與壓力傳感器通過一定的傳動方式連接到測試裝置上，它的工作原理概括如下(I)犁刀切斷根茬時會對陳放根茬的上板6-1有一個向下的壓力，通過連接在上板6-1下面的壓力傳感器7得出上板6-1所受的下壓力大小，進而得出切斷根茬時犁刀所受垂直方向的阻力N。(2)犁刀所受的橫向阻力是通過犁刀工作時對轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器8生成的扭矩大小，利用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的外接儀表ZJYWI微機型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀對破茬時的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩進行記錄，通過計算公式M=F*r得出犁刀所受的橫向阻力F，公式中M為轉(zhuǎn)矩，r為犁刀半徑。(3)通過壓力傳感器7的外接DLN -2型便攜式數(shù)字拉力表可以得出垂直阻力的大小，通過ZJYWI微機型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀可以得出試驗時扭矩、轉(zhuǎn)速、功率的大小。(4)確定犁刀在某一切割速度下破茬時切割阻力R的大小方向。
權利要求1.一種玉米根茬破茬阻力測試裝置，它包括機架、調(diào)速電機和減速器，其特證是在機架上部通過刀軸連接刀盤，并在機架上固定組裝轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)軸一端傳動連接減速器，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)軸另一端傳動連接刀軸；在機架的底部設置導軌和絲杠；底座裝配設有上板、下板和導桿，導桿焊接在下板上，上板活動穿裝在導桿上；上板與下板之間設置壓力傳感器；下板下面固定連接絲母和滑塊，下板通過絲母和滑塊組裝在導軌和絲杠上；在上板上面設置夾緊鉗子。
專利摘要一種玉米根茬破茬阻力測試裝置，它包括機架、調(diào)速電機和減速器，其特證是在機架上部通過刀軸連接刀盤，并在機架上固定組裝轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)軸一端傳動連接減速器，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)軸另一端傳動連接刀軸；在機架的底部設置導軌和絲杠，上板與下板之間設置壓力傳感器，下板下面固定連接絲母和滑塊，下板通過絲母和滑塊組裝在導軌和絲杠上；在上板上面設置夾緊鉗子。本實用新型的積極效果是能對不同玉米根茬物理特性的破茬阻力進行測試，為研究犁刀破茬時所受阻力進而為免耕播種機的整機設計、改進和評價提供理論依據(jù)，滿足現(xiàn)階段免耕播種機研究的需要；同時裝置整體穩(wěn)定性好，保證試驗裝置工作時的人身安全，易于操作，適用范圍廣，結(jié)構簡單。
文檔編號G01L5/00GK202735012SQ20122033395
公開日2013年2月13日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權日2012年7月11日
發(fā)明者林靜, 李寶筏, 趙德芳, 李博, 胡艷清, 呂長義 申請人:沈陽農(nóng)業(yè)大學