专利名称：小型作业机整机综合性能测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及小型作业机检测设备，尤其是一种小型作业机整机综合性能测试的实验平台。
背景技术：
随着国家对农业发展的重视，越来越多的山坡丘陵地区和小块田地被开发出来，由于这些地区无通行道路和通行条件差，需要小型的
农业作业机进入田间作业，如专利授权号为CN 1303861C的可重构模块化小型多功能作业机、CN2453654Y刚性传动并具有前后驱动的微型独轮作业机等，而如何对小型农业作业机进行整机性能的测试，目前国内还相对缺乏。国内农业机械的测试大多集中在大型农机的发动机台架测试等单项测试中，不能实现整机的综合性能测试，整机测试主要用于在汽车、摩托车或助动车行业，但该机动车综合试验台的两对滚筒通过电磁离合器联接，由同一电动机驱动，导致左右车轮的转速一致。整机性能测试能检测农机的一些综合性能，也可以为农机设计与制造提供更多的、全面的理论指导，这是单项测试无法比拟的。由于没有相应的测试系统，设计理论方面的研究困难重重，同时也无法系统的验证所研发的产品综合性能，更不能对之后的设计提出指导性的意见，严重阻碍了小型农业作业机的研究进展。
实用新型内容
为了克服已有的作业机检测设备的只能进行单项测试、不能进行整机性能测试、适用性差的不足，本实用新型提供一种能够进行整机
5性能测试、适用性强的小型作业机整机综合性能测试装置。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是
一种小型作业机整机综合性能测试装置，包括设备底座，在所述设备底座上安装电力测功部件和磁粉测功部件，所述电力测功部件包括电力测功机、第一扭矩转速传感器和第一连接轴、第一联轴器、第二联轴器，所述电力测功机、第一扭矩转速传感器安装在设备底座上，所述电力测功机的输出轴通过第一联轴器与所述第一扭矩转速传感器连接，所述第一扭矩转速传感器通过第二联轴器与所述第一连接轴相接，所述第一连接轴安装在第一轴承座上，所述第一轴承座安装在设备底座上，所述第一连接轴与被测物体间的动力接口连接；所述磁粉测功部件包括第一磁粉制动器、第二扭矩转速传感器和第二连接轴，所述第一磁粉制动器、第二扭矩转速传感器安装在所述设备底座上，所述第一磁粉制动器的输出轴通过第三联轴器与所述第二扭矩转速传感器相连接，所述第二扭矩转速传感器通过第四联轴器与所述第二连接轴相接，所述第二连接轴安装在第二轴承座上，所述第二轴承座安装在设备底座上，所述第二连接轴与被测物体间的动力接口连接；所述第一连接轴和第二连接轴的轴线位于同 一直线上。
作为优选的一种方案所述第一磁粉制动器、第二扭矩转速传感器和第二轴承座均安装在滑动板上，所述滑动板可水平移动的安装在第一直线导轨上，所述第一直线导轨安装在所述设备底座上，所述滑动板与水平运动驱动机构连接。
进一步，所述水平运动驱动机构包括丝杆、丝杆螺母、丝杆座和减速电机，所述丝杆安装在丝杆座上，所述丝杆上套装丝杆螺母，所述丝杆座固定安装在所述设备底座上，所述丝杆与驱动电机的输出轴连接，所述丝杆螺母与所述滑动板固定连接。
作为优选的另一种方案在所述设备底座上安装用于测试小型作业机轮胎的行走机构测试部件，所述行走机构测试部件包括第二磁粉制动器、第三扭矩转速传感器和转鼓，所述第二磁粉制动器的输出轴通过第五联轴器与所述第三扭矩转速传感器连接，所述第三扭矩转速传感器通过第六联轴器与小回转轴相接，所述小回转轴安装在小回转座上，所述小回转座固定安装在所述设备底座上，所述小回转轴上安装中间齿轮，所述中间齿轮的两侧分别与外啮合齿轮啮合，所述外啮合齿轮与转鼓连接，所述行走机构测试部件左右对称设置在所述设备底座上。
进一步，所述转鼓与用于调节转鼓倾斜角度的倾角调节装置连接，所述倾角调节装置包括中间回转座、回转蜗杆、回转涡轮和中间回转轴，所述转鼓的一端安装回转蜗杆上，所述回转蜗杆可转动地套装在中间回转轴上，所述中间回转座固定安装在设备底座上，所述回转涡轮安装在所述中间回转座上，所述回转涡轮与所述回转蜗杆配合。
再进一步，每套所述行走机构测试部件安装在驱动座上，所述驱动座可水平移动的安装在第二直线导轨上，所述第二直线导轨安装在所述设备底座上，所述驱动座与丝杆驱动机构连接。
更进一步，所述转鼓分为两对，所述每一对各包含两个转鼓。可
适用于单轮小型农业作业机和双轮小型农业作业机，且每一对转鼓均
为独立加载，可以最大限度的模拟田间作业双驱动轮加载不一的情况。本实用新型的技术构思为小型作业机，尤其针对小型多功能农业作业机整机综合性能测试试验平台，主要用于对小型多功能农业作业机进行整机综合性能测试，通过试验台模拟实际工作状况，从而获得作业机的实际动力输出、倾覆角、能耗等各种性能参数。
测试台主要包含测功模块，测功模块又包含电力测功、磁粉测功
和驱动测试三大部分。测功时，将挂接在小型农业作业机动力输出端
的旋耕刀等刀具拆下，通过调整磁粉测功端和行走测试端的滚珠丝杠
将作业机安放在试验台架上，作业机动力输出端的两端通过特制的接
口分别与电力测功端的连接轴和磁粉测功端的连接轴相连，电力测功
机、磁粉制动器均为负载和吸功设备，模拟农机不同的输出阻力，作
业机的轮胎(单轮或双轮)放置在转鼓上，且可以通过涡轮蜗杆机构
调节中间回转座的角度，从而带动转鼓的倾斜角度发生变化，两对转
鼓分别通过齿轮传动和两个独立的磁粉制动器相连，磁粉制动器为负
载和吸功设备，模拟农机轮胎的不同行使阻力。测功模块可完成如下
性能检测爬坡性能试验；输出动力功率(扭矩和转速)试验与模拟
加载试验；整机模拟疲劳试验；行走驱动性能测试。
本实用新型的有益效果主要表现在1)通过在试验系统台架上
模拟小型农业作业机进行工作的状况，对其性能进行综合测试，可以在节约大量资源的基础上为理论研究和改进设计提供数据支持，有助
于促进小型农业作业机的发展；2)采用电力测功和磁粉测功相结合的方案，把高频加载和低频加载分开，使其适应性更强；3)能对单轮和双轮驱动的小型多功能农业作业机进行检测，并能对双轮作业机的两个轮胎独立加载和检测；4)采用双加载鼓对轮胎进行加载，且其倾斜角度可调，以实现不同作业机在不同比阻条件下进行作业的模拟；5)能适应不同的驱动轮到动力输出端的距离的作业机。
图1是本实用新型的试验台结构示意图。 图2是测功部件结构示意图。 图3是图1的左视图。
图4是本实用新型的行走机构测试部件结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图1 图4， 一种小型作业机整机综合性能测试装置，包括设
备底座1，在所述设备底座1上安装电力测功部件和磁粉测功部件，
所述电力测功部件包括电力测功机2、第一扭矩转速传感器3和第一 连接轴4、第一联轴器5、第二联轴器6，所述电力测功机2、第一扭 矩转速传感器3安装在设备底座1上，所述电力测功机2的输出轴通 过第一联轴器4与所述第一扭矩转速传感器3连接，所述第一扭矩转 速传感器3通过第二联轴器6与所述第一连接轴4相接，所述第一连 接轴4安装在第一轴承座7上，所述第一轴承座7安装在设备底座1 上，所述第一连接轴4与被测物体间的动力接口连接；所述磁粉测功 部件包括第一磁粉制动器8、第二扭矩转速传感器9和第二连接轴10， 所述第一磁粉制动器8、第二扭矩转速传感器9安装在所述设备底座1 上，所述第一磁粉制动器8的输出轴通过第三联轴器11与所述第二扭 矩转速传感器9相连接，所述第二扭矩转速传感器9通过第四联轴器 12与所述第二连接轴10相接，所述第二连接轴10安装在第二轴承座 13上，所述第二轴承座13安装在设备底座1上，所述第二连接轴10 与被测物体间的动力接口连接；所述第一连接轴4和第二连接轴10所述第一磁粉制动器8、第二扭矩转速传感器9和第二轴承座13
均安装在滑动板14上，所述滑动板14可水平移动的安装在第一直线 导轨15上，所述第一直线导轨15安装在所述设备底座1上，所述滑 动板14与水平运动驱动机构连接。
所述水平运动驱动机构包括丝杆16、丝杆螺母17、丝杆座18和 减速电机19，所述丝杆16安装在丝杆座18上，所述丝杆16上套装 丝杆螺母17，所述丝杆座18固定安装在所述设备底座1上，所述丝 杆16与驱动电机的输出轴连接，所述丝杆螺母17与所述滑动板14 固定连接。
在所述设备底座1上安装用于测试小型作业机轮胎的行走机构测 试部件，所述行走机构测试部件包括第二磁粉制动器20、第三扭矩转 速传感器21和转鼓22，所述第二磁粉制动器20的输出轴通过第五联 轴器23与所述第三扭矩转速传感器21连接，所述第三扭矩转速传感 器21通过第六联轴器24与小回转轴25相接，所述小回转轴25安装 在小回转座26上，所述小回转座26固定安装在所述设备底座1上， 所述小回转轴25上安装中间齿轮27，所述中间齿轮27的两侧分别与 外啮合齿轮28啮合，所述外啮合齿轮28与转鼓22连接，所述行走机 构测试部件左右对称设置在所述设备底座1上。
所述转鼓22与用于调节转鼓倾斜角度的倾角调节装置连接，所述 倾角调节装置包括中间回转座29、回转蜗杆30、回转涡轮31和中间 回转轴32，所述转鼓22的一端安装回转蜗杆30上，所述回转蜗杆30 可转动地套装在中间回转轴32上，所述中间回转座29固定安装在设备底座1上，所述回转涡轮31安装在所述中间回转座29上，所述回 转涡轮31与所述回转蜗杆30配合。通过回转涡轮31可以调节转鼓的 倾斜角度，以实现不同作业机在不同比阻条件下进行作业的模拟。
每套所述行走机构测试部件安装在驱动座33上，所述驱动座33 可水平移动的安装在第二直线导轨34上，所述第二直线导轨34安装 在所述设备底座1上，所述驱动座33与丝杆驱动机构连接。
所述转鼓22分为两对，所述每一对各包含两个转鼓。可适用于单
轮小型农业作业机和双轮小型农业作业机，且每一对转鼓均为独立加
载，可以最大限度的模拟田间作业双驱动轮加载不一的情况。
本实施例中，电力测功机2通过第一联轴器5、第一扭矩转速传
感器3输出到第一连接轴5。从而将扭矩传送到被测小型农业作业机。
第一磁粉制动器8通过第三联轴器11、第二扭矩转速传感器9输
出到第二连接轴IO。从而将扭矩传送到被测小型农业作业机。且这个
系统是安装在滑动板14上，滑动板14通过第一直线导轨15架在设备
底座1上，滑动板14通过丝杆16、丝杆螺母17、丝杆座18以及减速
电机19等实现在水平方向上的滑动，调节输出端的空间距离，从而实
现对不同类型小型农业作业机的检测。
第二磁粉制动器20通过第五联轴器23、第三扭矩转速传感器21、
齿轮将转矩传送到转鼓22上。转鼓22的一端架在中间回转座29的回
转蜗杆上，回转蜗杆可以调节整个转鼓系统的倾斜角度，以模拟不同
的工作状况(爬坡、下坡)。且这一系统固定安装在驱动座31上，整
个系统在驱动座31上左右对称。驱动座31通过第二直线导轨32架在
设备底座1上，其通过丝杆、丝杆座、以及减速电机等实现在纵向上
的滑动，以适应不同小型农业作业机的动力输出端到行走端的距离。本实施例将小型多功能农业作业机的旋耕刀具拆除，拆除旋耕刀 具的作业机在动力输出端只剩下动力输出轴，将该动力输出轴的一端 通过连接装置与测功机电力测功端的连接轴相连，动力输出轴的另一 端与测功机磁粉测功端的连接轴相连。至此，作业机的动力输出端与 测功机连接完毕。
本实施例的测功系统可以完成如下性能检测模拟加载试验；整 机模拟疲劳试验；行走驱动性能测试；能源消耗测试(经济时速)；具 体有
模拟加载试验模拟加载试验即将拆除旋耕刀具的作业机安放在 试验台上，作业机的动力输出端分别与电力测功端和磁粉测功端相连， 启动作业机、电力测功机和磁粉制动器，电力测功机和磁粉制动器输 出扭矩模拟旋耕刀具和轮胎在工作时受到的阻力，安装在测功端的扭 矩转速传感器可以获得相应的扭矩和转速数据。
整机模拟疲劳试验将拆除旋耕刀具的作业机安放在试验台上，作 业机的动力输出端分别与电力测功端和磁粉测功端相连，作业机的轮 胎安放在双加载鼓上。与模拟加载试验类似，疲劳试验是长时间的测 试。
行走驱动性能测试:将作业机的轮胎安放在双加载鼓上，调整不同 的转鼓角度，模拟不同的土壤比阻。
权利要求1、一种小型作业机整机综合性能测试装置，包括设备底座，其特征在于在所述设备底座上安装电力测功部件和磁粉测功部件，所述电力测功部件包括电力测功机、第一扭矩转速传感器和第一连接轴、第一联轴器、第二联轴器，所述电力测功机、第一扭矩转速传感器安装在设备底座上，所述电力测功机的输出轴通过第一联轴器与所述第一扭矩转速传感器连接，所述第一扭矩转速传感器通过第二联轴器与所述第一连接轴相接，所述第一连接轴安装在第一轴承座上，所述第一轴承座安装在设备底座上，所述第一连接轴与被测物体间的动力接口连接；所述磁粉测功部件包括第一磁粉制动器、第二扭矩转速传感器和第二连接轴，所述第一磁粉制动器、第二扭矩转速传感器安装在所述设备底座上，所述第一磁粉制动器的输出轴通过第三联轴器与所述第二扭矩转速传感器相连接，所述第二扭矩转速传感器通过第四联轴器与所述第二连接轴相接，所述第二连接轴安装在第二轴承座上，所述第二轴承座安装在设备底座上，所述第二连接轴与被测物体间的动力接口连接；所述第一连接轴和第二连接轴的轴线位于同一直线上。
2、 如权利要求1所述的小型作业机整机综合性能测试装置，其特征在 于所述第一磁粉制动器、第二扭矩转速传感器和第二轴承座均安装在滑动板上，所述滑动板可水平移动的安装在第一直线导轨上，所述 第一直线导轨安装在所述设备底座上，所述滑动板与水平运动驱动机 构连接。
3、 如权利要求2所述的小型作业机整机综合性能测试装置，其特征在 于所述水平运动驱动机构包括丝杆、丝杆螺母、丝杆座和减速电机， 所述丝杆安装在丝杆座上，所述丝杆上套装丝杆螺母，所述丝杆座固 定安装在所述设备底座上，所述丝杆与驱动电机的输出轴连接，所述 丝杆螺母与所述滑动板固定连接。
4、 如权利要求1_3之一所述的小型作业机整机综合性能测试装置， 其特征在于在所述设备底座上安装用于测试小型作业机轮胎的行走 机构测试部件，所述行走机构测试部件包括第二磁粉制动器、第三扭 矩转速传感器和转鼓，所述第二磁粉制动器的输出轴通过第五联轴器 与所述第三扭矩转速传感器连接，所述第三扭矩转速传感器通过第六 联轴器与小回转轴相接，所述小回转轴安装在小回转座上，所述小回 转座固定安装在所述设备底座上，所述小回转轴上安装中间齿轮，所 述中间齿轮的与外啮合齿轮啮合，所述外啮合齿轮与转鼓连接，所述 行走机构测试部件左右对称设置在所述设备底座上。
5、 如权利要求4所述的小型作业机整机综合性能测试装置，其特征在 于所述转鼓与用于调节转鼓倾斜角度的倾角调节装置连接，所述倾 角调节装置包括中间回转座、回转蜗杆、回转涡轮和中间回转轴，所 述转鼓的一端安装回转蜗杆上，所述回转蜗杆可转动地套装在中间回 转轴上，所述中间回转座固定安装在设备底座上，所述回转涡轮安装 在所述中间回转座上，所述回转涡轮与所述回转蜗杆配合。
6、 如权利要求4所述的小型作业机整机综合性能测试装置，其特征在 于每套所述行走机构测试部件安装在驱动座上，所述驱动座可水平 移动的安装在第二直线导轨上，所述第二直线导轨安装在所述设备底座上，所述驱动座与丝杆驱动机构连接。
7、 如权利要求5所述的小型作业机整机综合性能测试装置，其特征在 于每套所述行走机构测试部件安装在驱动座上，所述驱动座可水平 移动的安装在第二直线导轨上，所述第二直线导轨安装在所述设备底 座上，所述驱动座与丝杆驱动机构连接。
8、 如权利要求7所述的小型作业机整机综合性能测试装置，其特征在 于所述转鼓分为两对，所述每一对各包含两个转鼓。
专利摘要一种小型作业机整机综合性能测试装置，包括设备底座，在设备底座上安装电力测功部件和磁粉测功部件，电力测功机、第一扭矩转速传感器安装在设备底座上，电力测功机的输出轴与第一扭矩转速传感器连接，并通过第二联轴器与第一连接轴相接，第一连接轴安装在第一轴承座上，第一连接轴与被测物体间的动力接口连接；第一磁粉制动器、第二扭矩转速传感器安装在设备底座上，第一磁粉制动器的输出轴与第二扭矩转速传感器相连接，并通过第四联轴器与第二连接轴相接，第二连接轴安装在第二轴承座上，第二连接轴与被测物体间的动力接口连接；第一连接轴和第二连接轴的轴线位于同一直线上。本实用新型能够进行整机性能测试、适用性强。
文档编号G01M17/007GK201262595SQ200820165250
公开日2009年6月24日 申请日期2008年9月29日 优先权日2008年9月29日
发明者欣 乔, 宪 张, 张立彬, 王扬渝, 计时鸣, 赵章风, 江 钟 申请人:浙江工业大学