一种可调式棉花秸秆起拔力测量装置的制作方法

本实用新型涉及棉花秸秆根系力学特性测量技术领域，尤其涉及一种可调式棉花秸秆起拔力测此量装置。

背景技术：

棉花作为我国一种非常重要的大田经济作物，其收获后遗留在田间的棉秆，是一种重要的生物质资源。棉秆不仅可作为还田肥改良土壤团粒结构，实现土地用养结合，促进增产，又可作为食用菌品种的培养料、畜牧业高档饲料和造纸、高密度纤维板、隔音板等工业产品原料。充分利用棉花秸秆资源、提高棉花秸秆的综合利用效果，具有很好的发展前景和经济效益。目前，我国棉秆大多采用人工拔秆的收获方式，费时费力、劳动强度大、工作效率低，大大降低了棉秆的利用率，因此需要采用机械拔秆的收获方式对棉秆进行回收利用。而在棉秆主茎粗细、高度和生长土壤环境不一的条件下，所拔取棉秆所需的力和角度也各不相同，因此在棉花秸秆收获机械设计前，需要进行棉花起拔力的测量，根据所测量的数据为棉花秸秆收获机械起拔装置的设计提供起拔参数。

棉花秸秆在起拔过程中需要克服土壤与根系之间的摩擦力和黏着力等，起拔力的大小与棉秆的直径、高度、土壤坚实度、土壤含水率和起拔角度等因素有关。目前，国内针对棉秆起拔力的测量多为人工拔秆测量，而人工拔秆测量不仅费时费力、劳动强度大、效率低，而且施力不稳定、所测数据误差较大。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种可调式棉花秸秆起拔力测量装置，该装置能够有效地降低人工拔秆测量过程中费时费力、劳动强度大、效率低、施力不稳定和误差较大等缺点，可提高所测数据的准确性，而且结构简单、户外适应性良好，为棉花秸秆收获机械起拔装置的设计提供参考。

为实现此目的，本实用新型所设计的一种可调式棉花秸秆起拔力测量装置，其特征在于：包括机架底座、设置在机架底座上的减速电机和导轨、设置在减速电机输出轴上的绕线轮、设在导轨上的自锁滑块、设在自锁滑块上的机架、设在机架上的滑轮支撑架、设在滑轮支撑架上的V字型滑轮、起拔杆、与起拔杆和绕线轮相连的钢丝绳、设在起拔杆和起拔夹紧机构之间的拉力传感器、与拉力传感器信号输出端相连的数据收集卡、设在起拔夹紧机构上的起拔刀。机架底座经锁紧螺母与底座支撑杆座固定，减速电机经电机支撑座固定在机架底座上。

上述的机架底座上设有导轨，并在导轨上设有滑块，机架设置在自锁滑块上，其位置可自锁滑块进行前后调整，实现了不同起拔角度下棉秆的起拔。

上述的起拔夹紧机构和起拔刀与地面的夹角，即起拔角度为20°~75°之间。

上述的起拔夹紧机构上设有起拔刀，且起拔刀的齿形为锯齿形，加大了起拔夹紧机构对棉秆的摩擦力和夹紧力。

上述的起拔刀、起拔夹紧机构、拉力传感器、起拔杆、V字型滑轮和绕线轮位于机架底座的正中央。

上述的机架底座经锁紧螺母固定在四个底座支撑杆座上。

本实用新型的有益效果是：

1） 本实用新型所采用的棉秆起拔测量方式，与人工起拔测量方式相比，效率较高。

2）本实用新型中可通过自由变化自锁滑块的位置，改变起拔夹紧机构和起拔刀与地面的夹角，即起拔角度，从而可测在不同起拔角度下起拔力的大小。

3）本实用新型中起拔夹紧机构上设有起拔刀，且起拔刀的齿形为锯齿形，加大了起拔夹紧机构对棉秆的摩擦力和夹紧力，使棉秆不易脱落，实现对不同直径的棉秆进行起拔。

4）本实用新型中采用拉力传感器与数据收集卡相连，并将采集到的数据保存到电脑中，提高了试验数据采集的方便性和准确性。

附图说明

附图1为本实用新型的轴测图。

附图2为本实用新型起拔夹紧机构和起拔刀的正视图。

附图3为本实用新型起拔刀的正视图。

图中：1、起拔刀，2起拔夹紧机构，3、拉力传感器，4、起拔杆，5、钢丝绳，6、V字型滑轮，7、滑轮支撑架，8、机架，9、减速电机，10、电机支撑座，11、绕线轮，12底座支撑杆座，13、自锁滑块，14、导轨，15、锁紧螺母，16、机架底座，17、数据收集卡，18、电脑。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例详细描述一下本实用新型的具体内容。

本实用新型设计的一种可调式棉花秸秆起拔力测量装置，如图1~3所示，包括机架底座（16）、设置在机架底座（16）上的减速电机（9）和导轨（14）、设置在减速电机（9）输出轴上的绕线轮（11）、设在导轨（14）上的自锁滑块（13）、设在自锁滑块（13）上的机架（8）、设在机架（8）上的滑轮支撑架（7）、设在滑轮支撑架上的V字型滑轮（6）、起拔杆（4）、与起拔杆（4）和绕线轮（11）相连的钢丝绳（5）、设在起拔杆（4）和起拔夹紧机构（2）之间的拉力传感器（3）、与拉力传感器（3）信号输出端相连的数据收集卡（17）、设在起拔夹紧机构（2）上的起拔刀（1）。机架底座（16）经锁紧螺母（15）与底座支撑杆座（12）固定，减速电机（9）经电机支撑座（10）固定在机架底座（16）上。

本实用新型的工作过程是：减速电机（9）的输出轴与绕线轮（11）相连，其接通电源后带动钢丝绳（5）围着绕线轮（11）转动，钢丝绳（5）带动起拔杆（4）向上运动，然后带动起拔夹紧机构（2）上的起拔刀（1）将棉花秸秆夹紧，从而对棉秆产生向上的起拔力，将棉秆从地面拔出。在此过程中，起拔杆（4）上所产生的拉力经拉力传感器（3）以电信号的形式传送到数据收集卡（17）中，并将所收集到的数据保存到电脑（18）中，实现起拔力的实时记录和保存。