意圖；
圖6為土壤平整系統(tǒng)另一側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為同步升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]其中，I為臺(tái)車機(jī)架，2為旋耕系統(tǒng)，21為旋耕機(jī)架，22為伺服電動(dòng)缸，23為沖擊緩沖裝置，24為旋耕驅(qū)動(dòng)電機(jī)，25為一級(jí)換向傳動(dòng)裝置，26為行走箱，27為刀輥，28為導(dǎo)向滑塊a，29為球面墊圈，221為伺服電機(jī)，222為缸體，223為推桿，231為調(diào)節(jié)桿，232為調(diào)節(jié)彈簧，233為輔助支架，3為土壤壓實(shí)系統(tǒng)，31為鎮(zhèn)壓懸架，32為同步升降機(jī)構(gòu)，33為土壤鎮(zhèn)壓器，34導(dǎo)向滑塊b，321為升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)，322為聯(lián)軸器，323為換向器，324為連接軸，325為螺旋升降機(jī)，326為法蘭，4為土壤平整系統(tǒng)，41為刮土板懸架，42為刮板升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)，43為連接塊，44為移動(dòng)導(dǎo)柱，45為刮土板，46為釘耙，47為刮土板升降裝置，48為安裝座，411為第一水平支架，412為第二水平支架，413為第三水平支架，414為側(cè)面固定支架，471為螺旋升降機(jī)b，472為連接桿，473為固定座。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0027]參見(jiàn)圖1:基于土槽試驗(yàn)臺(tái)的小型多功能臺(tái)車，包括臺(tái)車機(jī)架1、旋耕系統(tǒng)2、土壤壓實(shí)系統(tǒng)3和土壤平整系統(tǒng)4。旋耕系統(tǒng)2安裝在臺(tái)車機(jī)架I上，旋耕系統(tǒng)2與臺(tái)車機(jī)架I前端之間的距離小于旋耕系統(tǒng)2與臺(tái)車機(jī)架I后端之間的距離。土壤壓實(shí)系統(tǒng)3安裝在臺(tái)車機(jī)架I上，土壤壓實(shí)系統(tǒng)3與臺(tái)車機(jī)架I前端之間的距離大于土壤壓實(shí)系統(tǒng)3與臺(tái)車機(jī)架I后端之間的距離。土壤平整系統(tǒng)4安裝在臺(tái)車機(jī)架I上、且位于旋耕系統(tǒng)2與土壤壓實(shí)系統(tǒng)3之間。在本發(fā)明中，與試驗(yàn)臺(tái)車前進(jìn)方向相同的一端為臺(tái)車機(jī)架I前端，另一端為臺(tái)車機(jī)架I后端。
[0028]參見(jiàn)圖2和圖3:旋耕系統(tǒng)2包括旋耕機(jī)架21、耕深調(diào)節(jié)裝置、旋耕驅(qū)動(dòng)電機(jī)24、沖擊緩沖裝置23、鏈傳動(dòng)裝置、一級(jí)換向傳動(dòng)裝置25、行走箱26、刀輥27和導(dǎo)向滑塊a28，旋耕驅(qū)動(dòng)電機(jī)24、耕深調(diào)節(jié)裝置、沖擊緩沖裝置23和一級(jí)換向傳動(dòng)裝置25均安裝在旋耕機(jī)架21上，旋耕機(jī)架21安裝在臺(tái)車機(jī)架I上。在旋耕驅(qū)動(dòng)電機(jī)24輸出軸上安裝有第一主動(dòng)鏈輪，在一級(jí)換向傳動(dòng)裝置25輸入軸的一端安裝有第一從動(dòng)鏈輪，第一主動(dòng)鏈輪與第一從動(dòng)鏈輪通過(guò)鏈條連接。一級(jí)換向傳動(dòng)裝置25輸入軸的另一端安裝有第一傘齒，一級(jí)換向傳動(dòng)裝置25輸出軸的上端安裝有第二傘齒，第一傘齒與第二傘齒嚙合。一級(jí)換向傳動(dòng)裝置25輸出軸的下端與行走箱26輸入軸連接。行走箱26輸出軸為雙輸出軸，刀輥27為兩組，兩組刀輥27對(duì)稱安裝在行走箱26兩側(cè)的輸出軸上。旋耕驅(qū)動(dòng)電機(jī)24通過(guò)鏈傳動(dòng)裝置將動(dòng)力傳遞給一級(jí)換向傳動(dòng)裝置25，一級(jí)換向傳動(dòng)裝置25通過(guò)齒輪傳動(dòng)將動(dòng)力傳遞給行走箱26，行走箱26帶動(dòng)安裝在行走箱26輸出軸上的刀輥27旋轉(zhuǎn)，對(duì)土壤進(jìn)行耕作。兩組刀輥27呈對(duì)稱設(shè)置，改變了傳統(tǒng)的單輥試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑哺咏r(nóng)業(yè)機(jī)械旋耕系統(tǒng)2的實(shí)際耕作狀況。同時(shí)，采用原型耕作部件、原型行走箱26，可通過(guò)試驗(yàn)直接得到土壤耕作部件的真實(shí)行為表征。
[0029]耕深調(diào)節(jié)裝置包括伺服電動(dòng)缸22、用于固定安裝伺服電動(dòng)缸2的安裝架。電動(dòng)缸的缸體222通過(guò)安裝架固定安裝在試驗(yàn)臺(tái)車機(jī)架I上，其推桿223借助球面墊圈29并通過(guò)螺栓連接在旋耕機(jī)架21上，可以改善伺服電動(dòng)缸的受力。耕深調(diào)節(jié)裝置采用伺服電機(jī)221驅(qū)動(dòng)電動(dòng)缸，實(shí)現(xiàn)旋耕系統(tǒng)2耕作深度的調(diào)節(jié)。伺服電動(dòng)缸22的最大工作行程為300mm，推桿223工作速度為200mm/s，伺服電機(jī)221功率為0.4kw，單缸承載能力為80kg，可實(shí)現(xiàn)0-300mm范圍內(nèi)的耕作深度調(diào)節(jié)。
[0030]本實(shí)施例中，伺服電動(dòng)缸22采用折返式伺服電動(dòng)缸，電動(dòng)缸的伺服電機(jī)221與缸體222平行設(shè)置，伺服電機(jī)221的輸出軸通過(guò)同步帶和同步帶輪與電動(dòng)缸的傳動(dòng)絲桿連接，將伺服電機(jī)221的動(dòng)力輸出給絲桿，帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，其安裝位置靈活，安裝容易，設(shè)定簡(jiǎn)單，使用方便，并具有較高的控制性和控制精度。
[0031]沖擊緩沖裝置23包括調(diào)節(jié)桿231、調(diào)節(jié)彈簧232和輔助支架233。輔助支架233固定安裝在臺(tái)車機(jī)架I上，在輔助支架233上開(kāi)設(shè)有供調(diào)節(jié)桿231通過(guò)的通孔。調(diào)節(jié)桿231的上端懸置，下端穿過(guò)限位支架233上的通孔并固定連接在旋耕機(jī)架21上。調(diào)節(jié)彈簧232套設(shè)在調(diào)節(jié)桿231上，調(diào)節(jié)彈簧232的下端固定連接在旋耕機(jī)架21上，上端限位于輔助支架233。通過(guò)調(diào)節(jié)彈簧232的減振作用，將直接作用于旋耕機(jī)架21上的沖擊振動(dòng)部分轉(zhuǎn)移至臺(tái)車機(jī)架I，以減小旋耕作業(yè)時(shí)的沖擊振動(dòng)，對(duì)電動(dòng)缸進(jìn)行保護(hù)。
[0032]通過(guò)在旋耕系統(tǒng)2上設(shè)置耕深調(diào)節(jié)裝置，采用伺服電機(jī)221驅(qū)動(dòng)的伺服電動(dòng)缸22對(duì)耕作深度進(jìn)行調(diào)節(jié)，將伺服電機(jī)221的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)絲桿轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將伺服電機(jī)221的精確轉(zhuǎn)速控制、精確轉(zhuǎn)數(shù)控制、精確扭矩控制轉(zhuǎn)變?yōu)榫_速度控制、精確位置控制、精確推力控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)耕作深度的精準(zhǔn)控制。這突破了傳統(tǒng)土槽試驗(yàn)臺(tái)車的旋耕系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)耕作深度調(diào)節(jié)的模式，有利于縮短響應(yīng)時(shí)間，提高調(diào)節(jié)精度，并簡(jiǎn)化系統(tǒng)控制策略及流程，節(jié)約維護(hù)成本。
[0033]參見(jiàn)圖4和圖7:土壤壓實(shí)系統(tǒng)3包括鎮(zhèn)壓懸架31、同步升降機(jī)構(gòu)32、土壤鎮(zhèn)壓器33和和導(dǎo)向滑塊b34等，鎮(zhèn)壓懸架31通過(guò)導(dǎo)向滑塊一滑槽方式與臺(tái)車機(jī)架I連接，該鎮(zhèn)壓懸架31為U型架結(jié)構(gòu)，其包括水平支架和設(shè)置在水平支架兩端的豎直支架，土壤鎮(zhèn)壓器33的主軸通過(guò)軸承安裝在鎮(zhèn)壓懸架31的豎直支架上，同步升降機(jī)構(gòu)32安裝在鎮(zhèn)壓懸架31的水平支架上。
[0034]同步升降機(jī)構(gòu)32包括升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)321、聯(lián)軸器322、換向器323、連接軸324和螺旋升降機(jī)a325。換向器323和螺旋升降機(jī)a325的外殼均通過(guò)平行設(shè)置在臺(tái)車機(jī)架I上的固定條固定在臺(tái)車機(jī)架I上，螺旋升降機(jī)a325為自鎖型蝸輪蝸桿螺旋升降機(jī)，螺旋升降機(jī)a325的蝸桿工作端穿過(guò)兩固定條之間的空隙與鎮(zhèn)壓懸架31連接。升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)321為步進(jìn)電機(jī)，升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)321的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器322與換向器323輸入軸連接。換向器323為T型換向器323，換向器323的兩個(gè)水平輸出軸分別通過(guò)聯(lián)軸器322與對(duì)應(yīng)連接軸324的一端連接，連接軸324的另一端通過(guò)聯(lián)軸器322與對(duì)應(yīng)螺旋升降機(jī)a325輸入軸連接。螺旋升降機(jī)a325的蝸桿工作端通過(guò)法蘭326與鎮(zhèn)壓懸架31的支架連接。采用基于步進(jìn)電機(jī)的同步升降機(jī)構(gòu)32，可實(shí)現(xiàn)對(duì)壓實(shí)深度的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍為0-230_，當(dāng)壓實(shí)深度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，螺旋升降機(jī)a325具有自鎖功能，以實(shí)現(xiàn)恒定壓實(shí)深度壓實(shí)。
[0035]本實(shí)施例中，同步升降機(jī)構(gòu)32的最大工作行程為230mm，螺旋升降機(jī)a325的蝸桿工作速度為50mm/s，升降能力為1000kg。土壤鎮(zhèn)壓器33的滾筒為空心結(jié)構(gòu)，可通過(guò)在滾筒里填充沙土或者鐵肩等填充物改變土壤鎮(zhèn)壓器33的質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)不同深度的土壤層壓實(shí)。鎮(zhèn)壓器滾筒外徑為400mm，鎮(zhèn)壓器滾筒內(nèi)徑為350mm，鎮(zhèn)壓器滾筒工作幅寬為1300mm，鎮(zhèn)壓器滾筒材料為灰鑄鐵，鎮(zhèn)壓器滾筒設(shè)計(jì)質(zhì)量為300kg。
[0036]參見(jiàn)圖5和圖6:土壤平整系統(tǒng)4包括刮土板懸架41、刮板升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)42、刮土板升降裝置47、連接塊43、移動(dòng)導(dǎo)柱44、刮土板45和釘耙46。釘耙46安裝在刮土板45上。刮土板懸架41由上至下依次包括水平設(shè)置的第一水平支架411、第二水平支架412和第三水平支架413，第一水平支架411、第二水平支架412和第三水平支架413的兩端均與對(duì)應(yīng)端的側(cè)面固定支架414固定連接。刮土板懸架41的第一水平支架411與土壤壓實(shí)系統(tǒng)3的鎮(zhèn)壓懸架31固定連接。在刮土板45上固定安裝有連接塊43，該連接塊43的一側(cè)通過(guò)螺栓固定安裝在刮土板45上，另一側(cè)穿過(guò)移動(dòng)導(dǎo)柱44、且通過(guò)導(dǎo)向軸承安裝在移動(dòng)導(dǎo)柱44上，該連接塊43可沿移動(dòng)導(dǎo)柱44軸向移動(dòng)。移動(dòng)導(dǎo)柱44設(shè)置在刮土板懸架41的第二水平支架412和第三水平支架413之間、且其兩端沿鉛垂方向固定安裝在刮土板懸架41的第二水平支架412和第三水平支架413上。本實(shí)施例中，連接塊43為兩塊，對(duì)應(yīng)的移動(dòng)導(dǎo)柱44為兩根。
[0037]刮板升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)42和刮土板升降裝置47分別通過(guò)安裝座48固定安裝在第二水平支架412上。刮土板升降裝置47包括螺旋升降機(jī)b471、連接桿472和固定座473，刮板升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)42的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與螺旋升降機(jī)b471的輸入軸連接，該螺旋升