一种甘蔗收割模拟试验台的根部夹紧装置的制作方法

本发明涉及甘蔗实验研究技术领域，具体涉及一种甘蔗收割模拟试验台的根部夹紧装置。

背景技术：

目前，对甘蔗的种植、收获等机械化的研究越来广泛，传统的研究一般直接在田间直接进行，因为在田间直接进行甘蔗的收获切割等试验得到的研究结论比较接近实际，然而，田间试验投入的精力和劳力过大、成本极高，且周期长。为了解决上述问题，目前也呈现出一些对甘蔗切割的模拟实验相关装置，但仍离实际的模拟条件相差比较远。如中国发明专利ZL201310692006.5公开的一种甘蔗破头率试验台的夹紧机构，采用对称分布的四个预紧弹簧来模拟在切割过程中甘蔗与土壤之间的弹性作用，弹簧是会回位的，而在甘蔗被切割的实际过程中，土壤对甘蔗的弹性并没有真实弹簧那么好，土壤除了发生弹性变形，但也会发生塑性变形，导致模拟的过程不够接近真实，与实际情况仍然有一些差距。因此，急需一种更接近真实模拟条件的甘蔗收获切割模拟实验台的夹紧装置，但现有技术中并没有相应的方案。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种甘蔗收割模拟试验台的根部夹紧装置，以解决现有甘蔗在田间进行收获切割等试验所存在精力和劳力力投入大、成本高、周期长、传统试验装置无法模拟真实环境、试验效果差、准确率低等问题。

本发明是通过如下技术方案予以实现的：

一种甘蔗收割模拟试验台的根部夹紧装置，包括底座，底座上方通过若干立柱固接有门形的箱壳，箱壳顶端中部开有方孔，方孔前后两侧固接有导轨，通过导轨滑动安装有两块对称布置的滑动挡板，箱壳前端顶部固接有支架，支架顶端向后弯折并置于方孔上方，支架顶部末端安装有土壤紧实度仪探针，所述底座两侧安装有左右对称布置的两块支板，左右两块支板顶端分别安装有左压紧机构和右压紧机构，箱壳底端还安装有下压紧机构。

所述左压紧机构包括嵌装在箱壳内部左侧的左上压板，左上压板底端中部开有滑槽，滑槽内插装有左下压板，还包括固定在支板顶端且横置的左油缸，左油缸的伸缩杆末端固接在左上压板外侧；

所述右压紧机构包括与左压紧机构对称布置的右油缸、右上压板和右下压板；

所述下压紧机构包括垂直固定在底座中部的下油缸，下油缸顶部的伸缩杆顶端固接有嵌装在箱壳底部内侧的下压板，下压板前后两端均安装有滑轨，左下压板和右下压板底端均开有与该滑轨相匹配的滑动缺口。

还包括置于箱壳内部的模拟根部分，模拟根部分包括两块半圆形的外套筒，两块外套筒通过螺栓连接，两块外套筒内设有两块半圆形的内套筒。

所述左上压板、右上压板和下压板外部均安装有振动器。

所述滑动挡板顶端安装有滑动把手。

所述左上压板和右上压板的高度≥箱壳深度的1/2。

所述支板为L形。

所述支板转角处安装有连接杆。

所述土壤紧实度仪探针上设有回位弹簧。

所述内套筒为橡胶材质。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明提供的甘蔗收割模拟试验台的根部夹紧装置具有以下优点：

1、本发明通过对土样的多方位夹紧使之达到实际甘蔗地的土壤坚实度，来真实模拟甘蔗切割所需的实际土壤坚实度、弹性等条件；

2、本发明设置有土壤紧实度仪探针来检测夹紧土样的土壤坚实度，以便调整土样的土壤坚实度使之更接近实际模拟条件；

3、本发明利用真实的土样来代替现有试验台所用的弹簧来模拟土壤弹性，使之更加近实际土壤的工作条件；

4、本发明通过设置模拟根系来模拟甘蔗真实的根系，使得进行甘蔗模拟实验的过程更接近实际条件。

附图说明

图1是本发明的立体结构图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明的左视图；

图4是本发明中各压板连接结构图；

图5是本发明中甘蔗样本与模拟根部分的连接结构图；

图6是本发明中模拟根部分结构示意图；

图中：1-振动器；2-模拟根部分；3-滑动挡板；4-土壤紧实度仪探针；5-回位弹簧；61-右上压板；62-箱壳；63-左上压板；64-左下压板；65-下压板；651-滑轨；66-右下压板；67-滑槽；71-左油缸；72-右油缸；73-下油缸；8-底座；9-土样；10-支架；11-甘蔗样本；12-导轨；13-滑动把手；14-支板；15-连接杆；16-立柱；21-内套筒；22-外套筒；23-模拟根系。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；

如图1-6所示，本发明提供的甘蔗收割模拟试验台的根部夹紧装置，包括底座8，底座8上方通过若干立柱16固接有门形的箱壳62，箱壳62顶端中部开有方孔，方孔前后两侧固接有导轨12，通过导轨12滑动安装有两块对称布置的滑动挡板3，箱壳62前端顶部固接有支架10，支架10顶端向后弯折并置于方孔上方，支架10顶部末端安装有土壤紧实度仪探针4，所述底座8两侧安装有左右对称布置的两块支板14，左右两块支板14顶端分别安装有左压紧机构和右压紧机构，箱壳62底端还安装有下压紧机构。

所述左压紧机构包括嵌装在箱壳62内部左侧的左上压板63，左上压板63底端中部开有滑槽67，滑槽67内插装有左下压板64，还包括固定在支板14顶端且横置的左油缸71，左油缸71的伸缩杆末端固接在左上压板63外侧；

所述右压紧机构包括与左压紧机构对称布置的右油缸72、右上压板61和右下压板66；

所述下压紧机构包括垂直固定在底座8中部的下油缸73，下油缸73顶部的伸缩杆顶端固接有嵌装在箱壳62底部内侧的下压板65，下压板65前后两端均安装有滑轨651，左下压板64和右下压板66底端均开有与该滑轨651相匹配的滑动缺口。

还包括置于箱壳62内部的模拟根部分2，模拟根部分2包括两块半圆形的外套筒22，两块外套筒22通过螺栓连接，两块外套筒22内设有两块半圆形的内套筒21。

所述左上压板63、右上压板61和下压板65外部均安装有振动器1。

所述滑动挡板3顶端安装有滑动把手13，便于滑动挡板3在导轨12内的滑动操作。

所述左上压板63和右上压板61的高度≥箱壳62深度的1/2。

所述支板14为L形，具有结构简单、强度高、制造容易等优点。

所述支板14转角处安装有连接杆15，连接杆15能加强转角强度。

所述土壤紧实度仪探针4上设有回位弹簧5。

所述内套筒21为橡胶材质，避免损伤甘蔗样本11。

实施例1：首先，将模拟根部分2装紧在甘蔗样本11底部上，橡胶质的内套筒21套在甘蔗样本11底部上，外套筒22则套在内套筒21外部，在内套筒21和外套筒22之间夹紧模拟根系23上部，然后打开滑动挡板3将模拟根部分2通过箱壳62顶面的方孔放入右上压板61、箱壳62、左上压板63、左下压板64、下压板65、右下压板66所围成的腔体内，并保持甘蔗样本11竖直放置，接着将土样9均匀放入腔体使之充满腔体。合上滑动挡板3之后，左油缸71驱动左上压板63和左下压板64向右移动，右油缸72驱动右上压板61和右下压板66向左移动，下油缸73向上驱动下压板65上移，三个油缸共同实现箱壳62内土样9的三向压实，压实的同时启动振动器1，进一步提高土样9压紧的效果，当压紧到一定程度之后，三个油缸均制动，打开滑动挡板3，将土壤紧实度仪探针4下压插入腔体内已被压缩的土样9以检测土样9的坚实度，检测得到的土样9的坚实度与实际甘蔗地的土样坚实度进行对比，若未达到实际甘蔗地的土样坚实度，则合上滑动挡板3继续加载三个油缸进一步压紧土样9以达到实际甘蔗地的土样坚实度，如此即可完成接近真实的甘蔗切割模拟所需的根部夹紧实验条件。

上述实施例仅为本发明的一个较佳实施例，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案基础上做出的变形、修饰或等同替换等，均应落入本发明的保护范围。