[发明专利]作物茎秆多功能往复式切割试验装置

说明书

本发明提供了一种挂接调整方便、适应范围广泛、结构紧凑，成本较低、工作可靠的作物茎秆多功能往复式切割试验装置。一种作物茎秆多功能往复式切割试验装置，包括切割机构、挂接机构、摆环机构和测控系统；挂接机构用于将作物茎秆多功能往复式切割试验装置与收获机械机架连接；摆环机构包括摆环轴、摆环和摆叉轴总成；摆环轴一端与测控系统连接作为摆环机构输入端，摆环轴另一端通过链轮与收获机械动力输出端连接，摆叉轴总成同时连接摆环以及切割机构连接作为摆环机构输出端。

技术领域

本发明涉及一种作物茎秆切割试验装置，具体涉及一种作物茎秆多功能往复式切割试验装置，属于农业收获机械技术领域。

背景技术

作物茎秆切割是联合收获机在田间作业的重要工序，切割性能直接影响收割效率和田间籽粒损失率，茎秆的切割试验参数也是衡量切割性能的重要依据。采用收割机械在田间直接进行作业获取切割参数时，存在收获季节性强、田间情况差别大、试验可重复性差和获取数据精度低等局限性问题。

近几年，国内对作物茎秆多功能往复式切割试验装置也有一定的研究。李耀明等设计了摆切式茎秆切割试验台，对玉米茎秆进行切割试验; 宋占华等设计了曲柄连杆式棉秆切割试验台，对棉杆进行切割试验，并分析切割速度和切割器倾角对切割力和切割功耗的影响；刘庆庭等设计了单刀切割试验台，采用甘蔗茎秆作为试验材料，并对剪切时滑切角、刀盘倾角和切割速度等因素进行分析；侯加林等为研究小麦秸秆的切割性能，采用曲柄连杆驱动机构，设计了可在实验室模拟田间小麦收获时秸秆切割过程的往复式切割试验台。

以上几种茎秆切割试验装置，能够完成茎秆切割试验，并获取准确的切割试验参数，但其驱动机构大都是采用曲柄连杆式机构，结构件较多，生产成本高，且与收获作业实践相差较大；试验台无法适应作物茎秆生理特性和种植模式复杂的问题，对于作物生长茂盛，匍匐缠绕严重的的茎秆没有很好的解决方案；其试验装置只能在实验室工作，不能迅速地安装在收获机械上，不能在田间收获和实验室试验中快捷地转换。

发明内容

为了克服现有作物茎秆切割试验装置的不足，本发明提供了一种挂接调整方便、适应范围广泛、结构紧凑，成本较低、工作可靠的作物茎秆多功能往复式切割试验装置。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种作物茎秆多功能往复式切割试验装置，包括切割机构、挂接机构、摆环机构和测控系统；挂接机构用于将作物茎秆多功能往复式切割试验装置与收获机械机架连接；摆环机构包括摆环轴、摆环和摆叉轴总成；摆环轴一端与测控系统连接作为摆环机构输入端，摆环轴另一端通过链轮与收获机械动力输出端连接，摆叉轴总成同时连接摆环以及切割机构连接作为摆环机构输出端。

上述作物茎秆多功能往复式切割试验装置基础上，测控系统包括传感器支座Ⅰ、拉压传感器、传感器支座Ⅱ、联轴器Ⅰ、扭矩传感器、联轴器Ⅱ、变频调速电机和电机底座，变频调速电机设置电机底座上，变频调速电机输出轴依次经联轴器Ⅱ、扭矩传感器、联轴器Ⅰ与摆环轴连接，拉压传感器一端通过传感器支座Ⅰ与切割机构连接，另一端通过传感器支座Ⅱ与摆环机构输出端连接。

上述作物茎秆多功能往复式切割试验装置基础上，摆环轴包括依次设置的第一轴段、第二轴段和第三轴段，第一轴段和第三轴段为阶梯状结构，第一轴段包括直径逐渐增大的第一螺母部、台阶部和链轮部，第二轴段为光柱部，第三轴段包括直径逐渐减少的轴承部、摆环部、第二螺母部和延伸部。

上述作物茎秆多功能往复式切割试验装置基础上，摆环轴第一轴段上设置链轮并通过锁紧螺母Ⅰ锁紧，摆环轴第三轴段连接测控系统，摆环通过摆环轴套设置在摆环部上并经锁紧螺母Ⅱ锁紧，摆环远离锁紧螺母Ⅱ另一侧设置斜垫圈，斜垫圈套装在摆环轴上；锁紧螺母Ⅰ设置在第一螺母部上，链轮设置在链轮部上，斜垫圈、摆环及摆环轴套设置在摆环部上，锁紧螺母Ⅱ设置在第二螺母部上。