[发明专利]一种基于平行四杆机构的种子静滑动摩擦系数测定系统

说明书

本发明公开了一种基于平行四杆机构的种子静滑动摩擦系数测定系统；第一轴承组和第二轴承组均包括两个相对设置的立式轴承，面板轴的两端分别设于第一轴承组的两个立式轴承内，曲柄轴设于第二轴承组的两个立式轴承之间，面板与面板轴连接且与面板轴同步转动，面板内侧壁上固定有两根平行设置的第一连杆，两根第一连杆的另一端均铰接有第二连杆，两根第二连杆的另一端均与曲柄轴连接且曲柄轴贯穿两根第二连杆；壳体外壁设有单片机、电机驱动器、无线蓝牙遥控模块、显示模块。本发明不仅解决了人工测定过程的繁杂性，而且避免了人工测定结果读数不精准的问题，并且提高了对测定过程的调控效率以及调控效果，使测定结果保持更高的精度。

技术领域

本发明涉及种子静滑动摩擦系数测定技术领域，尤其涉及一种基于平行四杆机构的种子静滑动摩擦系数测定系统。

背景技术

种子静滑动摩擦系数可为机械化播种、收获和加工等部件设计提供摩擦特性参数。目前，国内外对于种子静滑动摩擦系数测定的装置还没有比较完善的仪器，一般利用齿轮与齿条的咬合控制斜面板的上升速度，虽然让面板可以做到匀速上升，但依旧没有达到斜面板匀角速度变化的规律。上述方法，面板运动都是由人工控制的，费工费时，且转动不平稳，变化的角速度使面板常具有角加速度，使实验数据有误差。另一方面由于上述方法只能人工读取量角器上的数值，故对角度的测量十分粗糙，无法满足农业对于机械装备设计的需求。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于平行四杆机构的种子静滑动摩擦系数测定系统。

本发明提出的基于平行四杆机构的种子静滑动摩擦系数测定系统，包括：壳体、第一轴承组、第二轴承组、面板轴、曲柄轴、面板、用户终端；

第一轴承组和第二轴承组均设于壳体内侧壁上，第一轴承组设于第二轴承组上方，第一轴承组和第二轴承组均包括两个相对设置的立式轴承，面板轴的两端分别设于第一轴承组的两个立式轴承内，且面板轴与第一轴承组的两个立式轴承的内圈过盈配合，曲柄轴的第一端设于第二轴承组中的一个立式轴承内，第二端贯穿第二轴承组中的另一个立式轴承，且第二端连接有大齿轮，壳体内壁固定有电机架，电机架上固定有电机，电机轴靠近大齿轮的一端固定有小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合，壳体外壁设有收集槽；

面板与面板轴连接且与面板轴同步转动，面板内侧壁上固定有两根平行设置的第一连杆，两根第一连杆的另一端均铰接有第二连杆，两根第二连杆的另一端均与曲柄轴连接且曲柄轴贯穿两根第二连杆；

壳体外壁设有单片机、电机驱动器、无线蓝牙遥控模块、显示模块；

无线蓝牙遥控模块分别与用户终端和单片机通信连接，单片机分别与电机驱动器连接，电机驱动器与电机连接；

无线蓝牙遥控模块用于接收用户终端发出的脉冲信号、方向信号和启停信号且将接收到的脉冲信号、方向信号和启停信号发送至单片机，单片机用于接收无线蓝牙遥控模块发送的脉冲信号、方向信号和启停信号且将接收到的脉冲信号、方向信号和启停信号发送至电机驱动器，电机驱动器用于接收单片机发送的脉冲信号、方向信号和启停信号且基于接收到的脉冲信号、方向信号和启停信号调整电机的转动频率、转动方向和启停；

单片机用于获取脉冲数目、电机驱动器的细分数目、电机的步距角，并基于上述脉冲数目、电机驱动器的细分数目、电机的步距角计算种子静滑动摩擦系数；

显示模块与单片机通信连接且用于显示单片机发送的种子静滑动摩擦系数。

优选地，单片机具体用于：

获取脉冲数目numsteps、电机驱动器的细分数目k、电机的步距角perstep；

基于下述公式计算种子静滑动摩擦角度θ，所述公式为：

θ＝numsteps×perstep/k；

基于下述公式计算种子静滑动摩擦系数μ，所述公式为：