[发明专利]一种作物籽粒静摩擦系数自动检测试验装置和方法

权利要求书

1.一种作物籽粒静摩擦系数自动检测试验装置，其特征在于，包括：

试验台，包括底座和试验平台，被测材料和被测作物籽粒放置于所述试验平台上；

驱动机构，包括直流无刷电机和减速机，所述直流无刷电机安装在所述底座的后端，所述减速机与所述直流无刷电机连接；

传动机构，包括同步带传动机构和光轴，所述光轴安装在所述底座的前端并通过所述同步带传动机构与所述减速机连接，所述试验平台通过半拼合式固定轴环与所述光轴连接；以及

控制装置，包括控制器和与所述控制器连接的单圈绝对值编码器、对射式激光传感器、电机驱动器和限位机构，所述单圈绝对值编码器安装在所述光轴的一端，所述对射式激光传感器安装在所述试验平台上，所述电机驱动器与所述直流无刷电机连接，所述限位机构安装在所述底座上并与所述光轴连接。

2.如权利要求1所述的作物籽粒静摩擦系数自动检测试验装置，其特征在于，所述限位机构包括安装座、0°限位开关和90°限位开关，所述安装座安装在所述底座上，所述0°限位开关和90°限位开关分别安装在所述安装座的第一支座和第二支座上，所述光轴穿过所述第一支座和第二支座，所述0°限位开关和90°限位开关分别位于所述光轴的前后两侧，用于所述试验平台的0°与90°限位。

3.如权利要求1或2所述的作物籽粒静摩擦系数自动检测试验装置，其特征在于，所述单圈绝对值编码器通过内部盲孔固定于所述光轴的左端，所述单圈绝对值编码器的分辨率为15位，检测误差为0.01°。

4.如权利要求1或2所述的作物籽粒静摩擦系数自动检测试验装置，其特征在于，所述被测材料通过限位夹固定在所述试验平台上，所述限位夹通过第一螺栓固定于所述试验平台上方且间隙可调，用于夹持不同厚度的所述被测材料。

5.如权利要求4所述的作物籽粒静摩擦系数自动检测试验装置，其特征在于，所述限位夹的内表面分布有条状纹理，以增加夹持稳定性。

6.如权利要求4所述的作物籽粒静摩擦系数自动检测试验装置，其特征在于，所述对射式激光传感器通过第二螺栓连接固定于所述试验平台的长槽孔处，所述对射式激光传感器的前后位置及安装高度的调节通过所述第二螺栓调节，以适应不同直径的被测作物籽粒静摩擦系数的测量。

7.如权利要求6所述的作物籽粒静摩擦系数自动检测试验装置，其特征在于，所述被测作物籽粒位于所述被测材料上，所述被测作物籽粒的初始位置与所述对射式激光传感器成一条直线放置。

8.如权利要求1或2所述的作物籽粒静摩擦系数自动检测试验装置，其特征在于，所述同步带传动机构用于将动力由所述驱动机构平稳传递给所述光轴，包括电机端同步带轮、同步带和光轴端同步带轮，所述电机端同步带轮与所述减速机的输出轴连接，所述光轴端同步带轮与所述光轴连接，所述同步带张紧在所述电机端同步带轮和光轴端同步带轮上。

9.如权利要求1或2所述的作物籽粒静摩擦系数自动检测试验装置，其特征在于，所述控制装置还包括用于人机交互的触摸屏，所述触摸屏安装于所述控制器的前面板上，并通过485总线与所述电机驱动器和单圈绝对值编码器通讯，所述前面板上还设置有绿色指示灯、红色指示灯和电源开关旋钮。

10.一种作物籽粒静摩擦系数自动检测试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、将被测材料固定于试验平台上方，将被测作物籽粒放置于所述被测材料上，根据所述被测作物籽粒的外形尺寸调整对射式激光传感器的安装位置，保证所述被测作物籽粒的初始位置与所述对射式激光传感器成一条直线放置；

S200、直流无刷电机启动，驱动所述试验平台保持低速平稳转动，当所述试验平台转动到一定角度，所述被测作物籽粒开始出现滑动，所述对射式激光传感器立即检测到所述被测作物籽粒临界滑动状态的变化，控制器向电机驱动器发出停止信号，所述直流无刷电机停止并进入自锁状态；以及

S300、当试验平台停止转动时，单圈绝对值编码器测量所述试验平台的旋转角度，所述控制器根据所述旋转角度计算得出所述被测作物籽粒的静摩擦系数。