[发明专利]一种作物茎秆多功能往复式切割试验台

摘要

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。

主权项

1.一种多功能作物茎秆往复式切割试验台，其特征在于，试验台包括切割装置、茎秆喂入装置和测控系统；所述切割装置包括液压控制平台（10）、割台倾角调节平台（11）、曲柄滑块机构（12）、联轴器（13）、变频调速电机（14）、切割器（15）、防护板（16）、销轴(17)；所述液压控制平台(10)包括升降平台(101)、剪叉升降机构(102)、液压油缸(103)、调节踏板(104)；所述液压控制平台(10)底部固定于地基；所述升降平台(101)安装于剪叉升降机构(102)顶部；所述剪叉升降机构(102)与液压油缸(103)、调节踏板(104)配合连接，通过调节踏板(104)驱动液压油缸(103)，升降平台(101)竖直方向运动，高度调节范围0 ‑1.5 m，适应不同茎秆部位切割试验；所述割台倾角调节平台(11)置于升降平台(101)上方，包括调节螺杆(111)、支座(112)、转动轴(113)、转动轴轴套(114)、支撑台(115)、调节螺母(116)；所述支座(112)的底部焊接于升降平台(101)上，支座(112)的顶部焊接转动轴轴套(114)底部；所述转动轴轴套(114)顶部焊接于支撑台(115)底部；所述转动轴(113)内侧与转动轴轴套(114)配合，外侧顶部焊接于支撑台(115)底部；所述调节螺母(116)焊接于支撑台(115)上方，调节螺杆(111)穿过调节螺母(116)和支撑台(115)，与支座(112)共同支撑割台倾角调节平台(11)，通过调节四根调节螺杆(111)，转动轴(113)转动，达到调节支撑台角度的目的；所述变频调速电机(14)底部连接于支撑台(115)上方；所述切割器(15)底部连接于支撑台(115)上方；所述曲柄滑块机构(12)包括可调曲柄圆盘(121)、曲柄连杆(122)、滑块导轨(123)、滑块(124)、滑块连杆(125)、平衡配重块(126)；所述可调曲柄圆盘(121)开有中心孔(1211)和长圆孔(1212)；所述曲柄连杆(122)左端与可调曲柄圆盘(121)上的长圆孔(1212)连接，右端与滑块(124)连接，通过调节曲柄连杆(122)左端在长圆孔(1212)的位置以实现不同的割刀行程；所述滑块连杆(125)左端与滑块(124)连接，右端连接销轴(17，)中部连接拉压力传感器(34)；所述平衡配重块(126)沿边线焊接于可调曲柄圆盘(121)，以保证切割装置动平衡； 所述销轴(17)底部与切割器(15)焊接，顶部与滑块连杆(125)右端配合连接；所述联轴器(13)两端分别连接变频调速电机(14)输出轴和动态扭矩传感器(33)输入轴；所述防护板(16)焊接于支撑台(115)周围，将切割器(15)部分包裹；所述的茎秆喂入装置包括直流调速电机(21)、链条茎秆传动机构(22)、茎秆紧固装置(23)；所述链条茎秆传动机构(22)由直流调速电机(21)提供动力，驱动茎秆紧固装置(23)循环运动，使其喂入切割器(15)，完成茎秆输送；所述链条茎秆传动机构(22)由链轮(221)、链轮轴(222)、单侧带耳链条(223)构成；所述茎秆紧固装置(23)由圆管支撑座(231)、不同直径的圆管(232)，锁止螺栓(233)和圆管侧板(234)构成；所述圆管支撑座(231)与单侧带耳链条(223)通过螺栓连接，相邻的圆管支撑座(231)通过单侧带耳链条(223)调节间距；所述圆管侧板(234)与不同直径的圆管(232)焊接；所述圆管支撑座(231)中孔位中心距不一，与圆管侧板(234)通过螺栓连接；所述不同直径的圆管(232)侧部开孔，由锁止螺栓(233)对作物茎秆紧固；所述测控系统包括变频电机调速器(31)、直流电机调速器(32)、动态扭矩传感器(33)、拉压力传感器(34)、激光位移传感器(35)、高速图像采集器(36)、传感器信号放大器(37)、数据采集器(38)、直流稳压电源(39)和上位机程序(30)；所述动态扭矩传感器(33)底部连接支撑台(115)上方，动态扭矩传感器(33)输出轴连接可调曲柄圆盘(121)上的中心孔(1211)；所述拉压力传感器(34)连接于滑块连杆(125)中部；所述变频电机调速器(31)调节变频调速电机(14)的转速；所述直流电机调速器(32)用于调节茎秆喂入装置中直流调速电机(21)转速；所述激光位移传感器(35)由三角支架置于滑块前方，实时记录滑块位移即切割位移；所述高速图像采集器(36)置于切割器(15)旁，实时监控作物茎秆割茬质量情况；所述传感器信号放大器(37)信号线一端连接动态扭矩传感器(33)、拉压力传感器(34)、激光位移传感器(35)，另一端连接数据采集器(38)进行标准信号数据采集；所述数据采集器(38)与上位机程序(30)连接，实时记录试验数据。