[发明专利]一种圆捆机单个钢辊与物料间作用力的测量装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种圆捆机单个钢辊与物料间作用力的测量装置及方法。本发明的装置主要包括机架、驱动电机、动态扭矩传感器、压力测试系统、物料盒及钢辊等，驱动电机用于带动钢辊转动，动态扭矩传感器用于测量钢辊所受的扭矩，物料盒用于装载物料且高度可调；压力测试系统装配在物料盒内，用于测量物料对钢辊的压力。本发明中的方法主要是通过测量钢辊所受的扭矩及物料与钢辊间的正压力，并计算二者间的摩擦力，以分析二者间的作用特性关系。本发明解决了测量圆捆机工作过程中单个钢辊与物料间作用力，为钢辊式圆捆机成捆过程中的压缩特性研究了提供理论基础。

技术领域

本发明属于畜牧机械领域，具体地，涉及一种圆捆机单个钢辊与物料间作用力的测量装置及测量方法。

背景技术

众所周知，我国是一个畜牧业生产大国。在牧草产业化体系中，如何形成高质量的商品化饲草具有很重要的意义。

现有技术中，为了运输和存放方便，商品化饲草通常采用打捆机形成草捆，而钢辊式圆捆机因其结构简单，所生产圆草捆可长期露天存放、便于饲喂及捆绳需求量较低等优点，近年来得到广泛应用。

目前，基于钢辊式圆捆机成捆理论的研究主要是通过研究成捆过程中所有钢辊所受的总扭矩以分析成捆过程中草捆受力的变化，并由此分析成捆过程中的压缩特性。现有技术中对于成捆过程中单个钢辊与物料间的作用特性的研究较少，且存在一定困难。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种圆捆机单个钢辊与物料间作用力的测量装置及测量方法，用于测量圆捆机单个钢辊与物料间作用力，以便分析圆捆机单个钢辊与物料间作用特性关系，从而为圆捆机成捆过程中的压缩特性提供依据。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种圆捆机单个钢辊与物料间作用力的测量装置，所述测量装置包括机架1、驱动电机2、压力测试系统7、物料盒8和钢辊9，所述驱动电机2、压力测试系统7、物料盒8和钢辊9均位于所述机架1上方；其中，所述驱动电机2通过变频器以调节转速，从而为所述钢辊9提供不同的转速；所述物料盒8固定在机架1上，用于装载物料；所述压力测试系统7装配在所述物料盒8内，用于测量所述物料对所述钢辊9的压力。

进一步地，所述测量装置还包括动态扭矩传感器4，用于测量所述钢辊9转动时的扭矩值。

进一步地，所述驱动电机2的轴通过第一联轴器3与所述动态扭矩传感器4的左端轴连接，所述动态扭矩传感器4的右端轴通过第二联轴器5与所述钢辊9的钢辊轴12连接。

进一步地，所述物料盒8两端均开有滑槽，螺栓11通过所述滑槽将物料盒8固定在机架1上，通过所述螺栓11在所述滑槽上下移动，以实现所述物料盒8的高度调节。

进一步地，所述压力测试系统7包括载重料盒14、承重平板13、压力传感器15及其配套的数据采集和记录系统。

进一步地，所述压力传感器15上端连接所述载重料盒14，下端连接所述承重平板13。

进一步地，所述承重平板13的下部与物料盒8内的物料接触，其挤压所述物料，通过所述压力传感器15以测量所述物料对所述钢辊9的压力。

本发明还提供一种利用上述测量装置进行圆捆机单个钢辊与物料间作用力的测量方法，所述测量方法包括以下步骤：

a)测试前，调节驱动电机2的转速，从而调节钢辊9的转速至试验所需运行参数，待装置稳定运行后，记录钢辊9空转时的扭矩值M0，即所述测量装置内部各部件之间的摩擦力和或其它的力产生的扭矩值；

b)在物料盒8中装载试验物料，打开驱动电机2以驱动钢辊9运转，记录所述钢辊9所受的扭矩值M1、压力传感器15的数值N0，其中压力传感器15的数值N0即为物料与钢辊9间的正压力N；