一种脱粒元件摩擦磨损试验的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种脱粒元件摩擦磨损试验机，用于农机脱粒元件的摩擦磨损试验，包括机座、驱动系统、物料箱和试件；所述物料箱通过转动轴承设置在基座上，其上部开口，内部装有生物磨料，在物料箱的底部设有箱体转轴，所述驱动系统与箱体转轴连接实现物料箱的转动；所述试件固定设置在物料箱的上方模拟脱粒元件，通过第二电机驱动试件转动或摆动，一部分长度的试件在转动或摆动过程中没入物料箱内的生物磨料内。本实用新型较为真实地模拟脱粒元件的谷物运动状况，测试结果准确性高，并且结构简单、调整方便、试验周期、开发和应用成本低，有较高的推广价值。
【专利说明】一种脱粒元件摩擦磨损试验机
【技术领域】
[0001]本实用新型属于农机试验【技术领域】，具体涉及一种脱粒元件摩擦磨损试验机。
【背景技术】
[0002]脱粒过程是籽粒及其秸杆与脱粒元件冲击碰撞接触的瞬间过程。脱粒元件的磨损属于植物性软磨料对脱粒元件的冲蚀磨损，是影响脱净率的常见因素之一。国内外学者对脱粒装置的研究，主要围绕物料的破碎率和脱净率进行，对农机元件的磨损研究，主要以切割刀具、耕犁刀具为主。对植物性软磨料磨损机理进行基础性研究，末涉及到软磨料的冲蚀磨损，缺乏实验结果支撑。可见，结合脱粒工况对脱粒元件的磨损规律进行实验研究十分必要。
[0003]目前普通的材料摩擦磨损试验主要有试样试验法和行车试验法两种。行车试验法是在实际工作条件下随设备工作一起进行作业试验，试验结果准确，但实验周期长，成本高。试样试验法是借助磨擦磨损试验机,如M-2000型磨擦磨损试验机、MRH高速环块摩擦试验机等，把被测材料制作成试验机所要求的形状和尺寸进行试验，具有参数可控与测试速度快的优点，由于脱粒磨损特殊的工况条件和磨损机理，其模拟的逼真性虽有一定提高，但与脱粒的实际工况还有较大差异，对脱粒元件磨损的研究模拟性差，最终导致实验结果的准确性仍然存在不理想的地方。
实用新型内容
[0004]本实用新型解决的技术问题是:基于植物性软磨料对脱粒元件的冲蚀磨损工况，为水稻、小麦、油菜等作物的脱粒元件的磨损，提供一种新的、试验结果准确、试验过程快捷的试验设备，达到与实际工况模拟逼真，缩短实验周期，降低实验成本、提高准确性的目的。
[0005]本实用新型采用如下技术方案实现:脱粒元件摩擦磨损试验机，包括机座1、驱动系统2、物料箱3和试件4 ;所述物料箱3通过转动轴承34设置在基座I上，其上部开口，内部装有生物磨料，在物料箱3的底部设有箱体转轴32，所述驱动系统2与箱体转轴32连接实现物料箱3的转动；所述试件4固定设置在物料箱3的上方模拟脱粒元件，通过第二电机41驱动试件转动或摆动，一部分长度的试件在转动或摆动过程中没入物料箱内的生物磨料内。
[0006]进一步的,所述机座I上设有试件立柱11，第二电机41通过电机支座42设置在试件立柱11上，其输出轴连接试件4实现转动或摆动。
[0007]进一步的，所述试件4装夹在可径向调节转动或摆动周长的试件夹具44上，所述试件夹具44包括夹具体446和试件夹持座444，夹具体446背面设有与第二电机41的输出轴连接的夹具连接孔445，正面设有试件转动或摆动径向的滑槽，所述试件4可拆卸地固定在试件夹持座444上，所述试件夹持座444滑动设置在所述滑槽内，通过调节试件夹持座444在滑槽内的固定位置实现试件转动或摆动周长的调节。
[0008]进一步的，所述试件夹持座444与一传动螺杆443螺接，所述传动螺杆443平行于夹具体上的滑槽设置，通过固定在夹具体446上的螺杆支座442实现轴向定位，转动所述传动螺杆即可调节试件夹持座444在滑槽内的固定位置。
[0009]进一步的，所述试件4穿过试件夹持座444上的试件定位孔447，并通过试件紧固螺钉448固定在试件定位孔447内。
[0010]作为调节试件位置的另一种方案，所述第二电机41通过可升降的电机支座42设置在试件立柱11上，所述电机支座42通过支座紧定螺钉43固定在试件立柱11上，所述试件立柱11的竖直方向上设有若干个紧定螺钉孔，第二电机41的输出轴与装夹试件的试件夹具44连接。
[0011]在本实用新型中，所述物料箱3内部设有与机座固连的物料松弛板33，类似于耕犁的犁铧，在物料箱旋转时翻动物料，达到均匀和松驰物料的目的。
[0012]进一步的，所述生物磨料31为谷物籽粒和秸杆的混合物，能够更真实地模拟脱粒元件工作中的摩擦磨损。
[0013]进一步的，所述转动轴承34为推力轴承。
[0014]进一步的，所述驱动系统2固设在机座I底部，包括依次实现动力连接的第一电机21、减速箱22、带传动机构23和齿轮传动副24，所述齿轮副的输出齿轮固套在物料箱3的箱体转动轴32上。
[0015]本实用新型采用上述技术方案，通过测量试件，其以一定的转动或摆动速度对以一定速度送进的某种物料进行冲击后的直径的变化，可以确定其磨损量的大小，在一定时期一定冲击次数下的磨损量即为磨损速度。以不同材料、不同金相组织、不同机械性能的试样进行试验，比较其磨损速度，可获得最佳的试样，作为脱粒元件选材和工艺的重要依据。本实用新型较为真实地模拟脱粒元件的谷物运动状况，且冲击速度和谷物的送进速度范围与实际工况条件相吻合，测试速度准确性高。试样的冲击速度和谷物的送进速度调整方便，参数易于控制，通过调整试样夹具对试样的夹持点，可调整试样的夹持长度，以获得不同的冲击速度，还可能够方便地调节试件的磨损部位。通过更换不同的生物磨料，能较好地适应不同种类谷物的脱粒要求，可对不同谷物的脱粒元件的磨损进行有效的试验。
[0016]由上所述，本实用新型结构简单，制造方便，开发和应用成本低，有较高的推广价值。
[0017]以下结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的脱粒元件摩擦磨损试验机的整体示意图。
[0019]图2为本实用新型中试件夹具的主视图。
[0020]图3为本实用新型中试件夹具的俯视图。
[0021]图4为本实用新型中的传动系统示意图。
[0022]图5为本实用新型中的试件立柱示意图。
[0023]图中标号:
[0024]1-机座，11-试件立柱；
[0025]2-驱动系统，21-第一电机，22-减速箱，23-带传动机构，24-齿轮传动副；
[0026]3-物料箱，31-生物磨料，32-箱体转轴，33-物料松弛板，34-转动轴承；
[0027]4-试件，41-第二电机，42-电机支座，43-支座紧定螺钉，44-试件夹具，441-连接螺钉，442-螺杆支座，443-传动螺杆，444-试件夹持座，445-夹具连接孔，446-夹具体，447-试件定位孔，448-试件紧固螺钉。
【具体实施方式】
[0028]实施例1
[0029]参见图1，脱粒元件摩擦磨损试验机，包括机座1、驱动系统2、物料箱3和试件4 ；物料箱3通过转动轴承34设置在基座I上，转动轴承34优选采用推力轴承，物料箱3的上部开口，内部装有谷物籽粒和秸杆混合而成的生物磨料，在物料箱3的底部设有箱体转轴32，驱动系统2与箱体转轴32连接实现物料箱3的转动，物料箱3内部设有与机座I固连物料松弛板33，用于将随物料箱转动的磨料进行均匀松弛；试件4固定设置在物料箱3的上方模拟脱粒元件，通过第二电机41驱动试件转动或摆动,一部分长度的试件在转动或摆动过程中没入物料箱内的生物磨料内。具体的，通过在机座I上设有试件立柱11，第二电机41通过电机支座42设置在试件立柱11上，其输出轴连接试件4悬于物料箱上方，同时驱动试件4转动或摆动模拟脱粒元件的运动过程。
[0030]参见图2和图3，试件4装夹在可径向调节转动或摆动周长的试件夹具44上，试件夹具44包括夹具体446和试件夹持座444，夹具体446背面设有与第二电机41的输出轴连接的夹具连接孔445，正面设有试件转动或摆动径向的滑槽，试件4可拆卸地固定在试件夹持座444上，试件夹持座444滑动设置在滑槽内，通过调节试件夹持座444在滑槽内的固定位置实现试件转动或摆动周长的调节。试件夹持座444与一传动螺杆443螺接，传动螺杆443平行于夹具体上的滑槽设置，通过螺杆支座442实现轴向定位，螺杆支座442通过连接螺钉441固定在夹具体446上，转动传动螺杆通过螺纹传动调节试件夹持座444在滑槽内的固定位置，试件4穿过试件夹持座444上的试件定位孔447，并通过试件紧固螺钉448固定在试件定位孔447内。通过调整试件的夹持点，调整试件的夹持长度，获得不同的对磨料冲击速度。
[0031]参见图4，，驱动系统2固设在机座I底部，包括依次实现动力连接的第一电机21、减速箱22、带传动机构23和齿轮传动副24，齿轮副的输出齿轮固套在物料箱3的箱体转动轴32上。
[0032]在试验中，物料送进运动及其传动机构主要零件的参数是:
[0033]电机为三相异步电动机，功率1.5KW，转速1440r/min ；
[0034]减速箱采用蜗轮减速箱，传动比1/29 ；
[0035]皮带主被动塔轮直径分别为25、20、15和15、20、25，对应的传动比分别为15/25 =0.6 ；20/20 = I ；25/15 = 1.7 ；
[0036]齿轮传动副采用锥齿轮,传动比为1/4 ；
[0037]因此，物料箱的转速为
[0038]nl = 1440 X 1/29 X {0.6\1\1.7} X 1/4 = 7.45\12.41\21r/min
[0039]若试样至物料箱的转轴距离为rl0.5m,则送进速度共三种，分别为:
[0040]V1 = 2η! Ti T1Z^O = 0.39\0.65\1.lm/s
[0041]与实际工况基本一致，若需要调整送进速度，可用皮带变速系统的塔轮的不同直径的结合完成。
[0042]实施例2
[0043]本实施例采用的试件调整方法如图5所示，第二电机41通过可升降的电机支座42设置在试件立柱11上，电机支座42通过支座紧定螺钉43固定在试件立柱11上，试件立柱11的竖直方向上设有若干个紧定螺钉孔，第二电机41的输出轴与装夹试件的试件夹具44连接。通过调节试件及第二电机的整体高度调整试件的磨损部位，其中试件夹具的结构可采用实施例1中的结构。
[0044]以上仅为本实用新型的优选实施例而已，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种脱粒元件摩擦磨损试验机，其特征在于:包括机座(I)、驱动系统(2)、物料箱(3)和试件(4)； 所述物料箱(3)通过转动轴承(34)设置在基座(I)上，其上部开口，内部装有生物磨料，在物料箱(3)的底部设有箱体转轴(32)，所述驱动系统(2)与箱体转轴(32)连接实现物料箱⑶的转动； 所述试件(4)固定设置在物料箱(3)的上方模拟脱粒元件，通过第二电机(41)驱动试件转动或摆动，一部分长度的试件在转动或摆动过程中没入物料箱内的生物磨料内。
2.根据权利要求1所述的一种脱粒元件摩擦磨损试验机，所述机座(I)上设有试件立柱(11)，第二电机(41)通过电机支座(42)设置在试件立柱(11)上，其输出轴连接试件(4)实现转动或摆动。
3.根据权利要求2所述的一种脱粒元件摩擦磨损试验机，所述试件(4)装夹在可径向调节转动或摆动周长的试件夹具(44)上，所述试件夹具(44)包括夹具体(446)和试件夹持座(444)，夹具体(446)背面设有与第二电机(41)的输出轴连接的夹具连接孔(445)，正面设有试件转动或摆动径向的滑槽，所述试件(4)可拆卸地固定在试件夹持座(444)上，所述试件夹持座(444)滑动设置在所述滑槽内，通过调节试件夹持座(444)在滑槽内的固定位置实现试件转动或摆动周长的调节。
4.根据权利要求3所述的一种脱粒元件摩擦磨损试验机，所述试件夹持座(444)与一传动螺杆(443)螺接，所述传动螺杆(443)平行于夹具体上的滑槽设置，通过固定在夹具体(446)上的螺杆支座(442)实现轴向定位，转动所述传动螺杆即可调节试件夹持座(444)在滑槽内的固定位置。
5.根据权利要求4所述的一种脱粒元件摩擦磨损试验机，所述试件(4)穿过试件夹持座(444)上的试件定位孔(447)，并通过试件紧固螺钉(448)固定在试件定位孔(447)内。
6.根据权利要求2所述的一种脱粒元件摩擦磨损试验机，所述第二电机(41)通过可升降的电机支座(42)设置在试件立柱(11)上，所述电机支座(42)通过支座紧定螺钉(43)固定在试件立柱(11)上，所述试件立柱(11)的竖直方向上设有若干个紧定螺钉孔，第二电机(41)的输出轴与装夹试件的试件夹具(44)连接。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种脱粒元件摩擦磨损试验机，所述物料箱(3)内部设有与机座(I)固连的物料松弛板(33)。
8.根据权利要求7所述的一种脱粒元件摩擦磨损试验机，所述生物磨料(31)为谷物籽粒和秸杆的混合物。
9.根据权利要求8所述的一种脱粒元件摩擦磨损试验机，所述转动轴承(34)为推力轴承。
10.根据权利要求9所述的一种脱粒元件摩擦磨损试验机，所述驱动系统(2)固设在机座(I)底部，包括依次实现动力连接的第一电机(21)、减速箱(22)、带传动机构(23)和齿轮传动副(24)，所述齿轮副的输出齿轮固套在物料箱(3)的箱体转动轴(32)上。
【文档编号】G01N3/56GK204086058SQ201420602124
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】周光永, 谢方平, 吴明亮 申请人:湖南农业大学