本發(fā)明涉及一種桿狀農(nóng)業(yè)物料切割力學(xué)試驗(yàn)夾具，具體說是可實(shí)現(xiàn)不同切割方式、不同滑切角、不同切割間隙、不同刀刃角度切割試驗(yàn)的桿狀農(nóng)業(yè)物料切割試驗(yàn)裝置，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來，農(nóng)業(yè)物料生物力學(xué)性質(zhì)是一個(gè)研究熱點(diǎn)。一方面，研究桿狀農(nóng)作物力學(xué)性質(zhì)為設(shè)計(jì)收獲機(jī)械切割、粉碎機(jī)構(gòu)，優(yōu)化其工藝參數(shù)提供理論依據(jù)；另一方面，研究動(dòng)物骨頭力學(xué)性質(zhì)，為揭示動(dòng)物正常機(jī)體生長(zhǎng)、闡明機(jī)體疾病的發(fā)病機(jī)理以及提供診斷和治療方案提供參考。

目前，與力學(xué)試驗(yàn)機(jī)配套的桿狀農(nóng)業(yè)物料切割試驗(yàn)裝置有剪切盒、類收獲機(jī)切割器試驗(yàn)裝置等。剪切盒難以保證上下接頭同軸度，且各平板平面度及內(nèi)表明粗糙度要求高，存在摩擦力分布不均勻的問題，影響試驗(yàn)精度；類收獲機(jī)切割器試驗(yàn)裝置中與力學(xué)試驗(yàn)機(jī)配套的小型單、雙動(dòng)刀切割試驗(yàn)裝置等均無法靈活擺放桿狀農(nóng)業(yè)物料，無法系統(tǒng)分析橫切、斜切等不同切割方式下桿狀農(nóng)業(yè)物料的切割力學(xué)性質(zhì)?，F(xiàn)有的切割裝置中，切割刀片滑切角已確定，研究滑切角對(duì)物料力學(xué)性質(zhì)的影響需加工制作不同的刀片，加工成本較高，且需要根據(jù)螺栓、螺母的規(guī)格更換刀片，存在著種類繁多、通用性差的問題，并不能靈活動(dòng)、定刀片改變滑切角進(jìn)行切割試驗(yàn)，工作效率低。現(xiàn)有切割裝置的兩切割刀片多緊密貼合，即兩刀片間隙已固定，無法以切割刀片間隙為變量討論其對(duì)切割力、切割功耗的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種桿狀農(nóng)業(yè)物料切割力學(xué)試驗(yàn)裝置，該裝置與力學(xué)試驗(yàn)機(jī)配套，結(jié)構(gòu)緊湊，可進(jìn)行切割試驗(yàn)，并采集數(shù)據(jù)，該裝置可實(shí)現(xiàn)不同刀片接觸面間隙、刀片刃角、切割方式、滑切角的切割力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，達(dá)到了一機(jī)多用的效果。

本發(fā)明的桿狀農(nóng)業(yè)物料切割試驗(yàn)裝置包括底座、定刀組件、動(dòng)刀組件和試樣夾持組件。所述底座為一規(guī)則平板，底座上安裝有動(dòng)刀組件和試樣夾持組件，底座底部靈活放置于力學(xué)試驗(yàn)機(jī)平臺(tái)。

所述定刀組件包括上接頭、鎖止螺母、定刀連接板、定刀片；所述定刀連接板為直角板，上端連接上接頭，下端連接定刀片；所述上接頭由螺桿和鎖止螺母組成，直徑不同的螺桿上端可與不同型號(hào)的力學(xué)試驗(yàn)機(jī)的夾頭相配，并用鎖止螺母緊固，螺桿下端與定刀連接板上端焊接。所述定刀片為矩形形狀，矩形的長(zhǎng)邊一端與定刀連接板的下端用螺栓連接，長(zhǎng)邊的另一端為刀刃邊。

所述的動(dòng)刀組件包括滑切角調(diào)節(jié)板、動(dòng)刀連接板、動(dòng)刀片、量角器，所述滑切角調(diào)節(jié)板為直角板，上端設(shè)有中心孔和圍繞中心孔的90o弧形孔，中心孔和弧形孔均穿有螺栓與動(dòng)刀連接板左端連接，下端與底座用螺栓連接。所述動(dòng)刀片包括光刃刀片和齒刃自磨銳刀片，均為等腰梯形形狀，動(dòng)刀片的底邊與動(dòng)刀連接板右端固定，等腰梯形的腰邊為刀刃邊；所述的量角器包括角度刻度板、連接螺栓和重錘指針，所述角度刻度板與動(dòng)刀連接板左端固定連接；所述重錘指針懸掛于滑切角調(diào)節(jié)板上端穿過中心孔的連接螺栓。

所述的試樣夾持組件包括滑槽、高度調(diào)節(jié)桿、限位螺母、試樣載板、試樣固定卡；所述滑槽長(zhǎng)度為180-200mm，且固定于底座；所述高度調(diào)節(jié)桿為兩根螺桿，高度為105-120mm，螺桿下端置于滑槽，上端穿有試樣載板；所述試樣載板由限位螺母定位在高度調(diào)節(jié)桿上，試樣載板呈“f”形，試樣載板豎板長(zhǎng)度125-140mm，橫板長(zhǎng)度60-90mm，兩橫板間距10-24mm，橫板上表面標(biāo)有刻度；所述試樣固定卡夾于試樣載板橫板且位置靈活。

本發(fā)明的有益效果：（1）本發(fā)明通過更換上接頭可與不同的力學(xué)試驗(yàn)機(jī)配套，試樣由試樣夾持組件夾持置于動(dòng)刀刃線處，力學(xué)試驗(yàn)機(jī)驅(qū)動(dòng)定刀組件垂直向下運(yùn)動(dòng)，將試樣切斷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，安全可靠。（2）通過調(diào)節(jié)穿于滑切角調(diào)節(jié)板弧形孔中螺栓位置，可調(diào)節(jié)動(dòng)刀片的位置從而改變了切割刀片的滑切角，實(shí)現(xiàn)了不同滑切角的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)。（3）通過微調(diào)底座在力學(xué)試驗(yàn)機(jī)平臺(tái)的位置，通過篩尺測(cè)量，可調(diào)節(jié)動(dòng)、定刀片接觸面間隙，研究不同切割刀片接觸面間隙下的力學(xué)性質(zhì)。（4）通過更換不同刃角的刀片可研究不同刃角的刀片對(duì)物料切割力學(xué)性質(zhì)的影響。（5）試樣載板橫板長(zhǎng)度滿足大于桿狀農(nóng)業(yè)物料直徑，可放置多種桿狀農(nóng)業(yè)物料，例如農(nóng)作物秸稈、動(dòng)物骨頭等試樣，該裝置適合多種物料的力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)。

（6）試樣載板橫版上標(biāo)有刻度值，擺放農(nóng)業(yè)物料的位置不同，可實(shí)現(xiàn)桿狀農(nóng)業(yè)物料的橫切和斜切力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)?？傊?，通過上述部件及結(jié)構(gòu)的改變，力學(xué)試驗(yàn)機(jī)能夠以一定的頻率采集并記錄力學(xué)試驗(yàn)機(jī)切割工作時(shí)的切割位移、力值及功耗。本發(fā)明的桿狀農(nóng)業(yè)物料切割力學(xué)試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，可進(jìn)行多種力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，達(dá)到了一機(jī)多用的效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的左視圖。

圖3為本發(fā)明的定刀組件示意圖。

圖4為本發(fā)明的動(dòng)刀組件示意圖。

圖5為本發(fā)明的試樣載板示意圖。

圖6為本發(fā)明的光刃刀片示意圖。

圖7為本發(fā)明的齒刃自磨銳刀片示意圖。

圖中：1、底座，21、滑槽，22、高度調(diào)節(jié)桿，23、限位螺母，24、試樣載板，241、試樣載板豎板，242、試樣載板橫板25、試樣固定卡，31、上接頭，32、鎖止螺母，33、定刀連接板，34、定刀片，35、螺桿，41、滑切角調(diào)節(jié)板，411、中心孔，412、弧形孔，42、動(dòng)刀連接板，43、動(dòng)刀片，431、光刃刀片，432、齒刃自磨銳刀片，44、量角器，441、角度刻度板，442、連接螺栓，443、重錘指針。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡明。下面描述中使用的詞語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”指的是附圖中的方向。

如圖1-5所示，本發(fā)明的桿狀農(nóng)業(yè)物料切割試驗(yàn)裝置包括底座1、定刀組件、動(dòng)刀組件和試樣夾持組件。底座1為一規(guī)則平板，底座1上安裝有動(dòng)刀組件和試樣夾持組件，底座1底部靈活放置于力學(xué)試驗(yàn)機(jī)平臺(tái)。定刀組件包括上接頭31、鎖止螺母32、定刀連接板33、定刀片34。定刀連接板33為直角板，上端連接上接頭31，下端連接定刀片34。上接頭31由螺桿35和鎖止螺母32組成，直徑不同的螺桿35上端可與不同型號(hào)的力學(xué)試驗(yàn)機(jī)的夾頭相配，并用鎖止螺母32緊固，螺桿35下端與定刀連接板33上端焊接。定刀片34為矩形形狀，矩形的長(zhǎng)邊一端與定刀連接板33的下端用螺栓連接，長(zhǎng)邊的另一端為刀刃邊。動(dòng)刀組件包括滑切角調(diào)節(jié)板41、動(dòng)刀連接板42、動(dòng)刀片43、量角器44?；薪钦{(diào)節(jié)板41為直角板，上端設(shè)有中心孔411和圍繞中心孔的90o弧形孔412，中心孔411和弧形孔412均穿有螺栓與動(dòng)刀連接板42左端連接，下端與底座1用螺栓連接。所述動(dòng)刀片43為等腰梯形形狀，動(dòng)刀片43的底邊與動(dòng)刀連接板42右端固定，等腰梯形的腰邊為刀刃邊。量角器44包括角度刻度板441、連接螺栓442和重錘指針443，所述角度刻度板441與動(dòng)刀連接板42左端固定連接；所述重錘指針443懸掛于滑切角調(diào)節(jié)板41上端穿過中心孔411的連接螺栓。試樣夾持組件包括滑槽21、高度調(diào)節(jié)桿22、限位螺母23、試樣載板24、試樣固定卡25。滑槽21長(zhǎng)度為180-200mm，且固定于底座1；所述高度調(diào)節(jié)桿22為兩根螺桿，高度為105-120mm，螺桿下端置于滑槽21，上端穿有試樣載板24。試樣載板24由限位螺母23定位在高度調(diào)節(jié)桿22上，試樣載板24呈“f”形，試樣載板豎板241長(zhǎng)度125-140mm，橫板242長(zhǎng)度60-90mm，兩橫板242間距10-24mm，橫板242上表面標(biāo)有刻度；所述試樣固定卡25夾于試樣載板橫板242且位置靈活。

如圖6、7所示，本發(fā)明的動(dòng)刀片43包括光刃刀片431和齒刃自磨銳刀片432。