[发明专利]一种作物茎秆多功能往复式切割试验台

说明书

一种作物茎秆多功能往复式切割试验台，由切割装置、茎秆喂入装置和测控系统构成。切割装置可对不同直径的作物茎秆进行不同部位的切割试验，可进行割台倾角、切割速度、割刀行程、刀片型式等不同切割参数对茎秆切割性能的影响试验。茎秆喂入装置不仅可调节茎秆喂入速度，还可调节作物茎秆的行距、株距与穴株数，以实现不同种植模式下作物茎秆的切割试验。测控系统可实时采集茎秆切割力、试验台主轴扭矩、切割功耗、切割位移及切割力‑切割位移的关系。本发明结构简单紧凑，可对不同作物茎秆进行动态连续切割试验，解决了现有切割试验台测试作物种类、种植模式单一、割台倾角调节困难和割刀行程单一等问题。

技术领域

本发明属于农业机械领域，具体涉及一种作物茎秆多功能往复式切割试验台，本发明可实现不同切割参数、作物不同种植模式的切割试验且可实时记录切割力、切割位移、试验台主轴扭矩、切割功耗、切割力-切割位移关系以及割茬质量情况的往复式切割试验台。

背景技术

切割是农作物收获机械和秸秆切碎机械等农田作业机械的重要工序，往复式切割在农作物收获机械广泛应用，研究作物茎秆往复式切割力学性质、茎秆切割平整程度对作物高效收获、节约能源以及改善农业生态环境具有一定的意义。目前国内外对作物茎秆往复式切割试验台进行了初步研究。如：中国发明专利CN202994499U公布了切割器性能试验台，通过曲柄滑框机构驱动切割器运动，采用变频器控制切割速度和茎秆喂入速度，但是此切割试验台无法实现调节割台高度、倾角以及割刀行程的功能，不能进行作物茎秆不同种植模式的切割试验。中国实用新型专利CN202661342U公布了一种台式棉花秸秆往复式切割试验台，通过曲柄连杆机构驱动割刀往复运动，但其通过调节每株棉花秸秆的倾斜角度间接调节割台倾角，操作繁琐，且无法实现不同割刀行程、作物种类、种植模式的功能。沈成等研究学者公布的“一种多切割平台茎秆作物切割试验装置”与“一种刀片间距可调的茎秆作物切割试验台”均侧重往复式双动刀切割试验，未对单动刀往复式切割试验台进行报道。宋占华等报道“棉花秸秆双支撑切割性能试验”一文中，主要针对棉花秸秆进行双支撑单动刀切割试验，无法实现多种作物、不同种植模式、不同割刀行程切割功能，且其测控系统方面未安装测试切割位移的激光位移传感器，不能够记录作物茎秆切割力-切割位移关系。综上，目前往复式切割试验台存在的不足之处有：（1）试验台无法适应作物茎秆种类繁多且种植模式复杂的问题；（2）割台倾角调节装置操作繁琐，调节误差大；（3）试验台无法实现不同割刀行程的切割试验；（4）试验台不具备完整的力学性质测试装置，特别是无法实时记录切割位移值，不能分析茎秆切割力与位移的关系，无法分析茎秆受力变形破坏机理，制约了作物茎秆生物力学性质研究以及切割机具的开发。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，实施全面的作物茎秆动态切割试验，本发明提供一种结构简单紧凑、功能齐全的作物茎秆多功能往复式切割试验台，该试验台可进行不同切割速度、切割速比、割台倾角、割刀行程、刀片型式等切割参数的相关试验，也可进行不同作物茎秆不同种植模式（不同株距、行距、穴株数）的切割试验，实时采集切割力、切割位移、试验台主轴扭矩、切割功耗和茎秆割茬状况等数据，记录切割力-切割位移关系曲线以分析其变形破坏机理。

本发明是通过如下技术方案实现的。