农业机械旋转耕作部件动态负荷测试试验台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于农业机械测试技术领域，特别涉及一种农业机械旋转耕作部件动态负荷测试试验台。
【背景技术】
[0002]土壤耕作部件是农业机械的核心部件，其土壤切削性能直接影响农业机械的能源消耗及耕作效能。土壤耕作部件主要受到来自耕层土壤复杂而随机变化的载荷作用，由于阻力过大，常导致土壤耕作部件服役时间短，甚至出现弯曲、断裂等现象。因此，对土壤耕作部件的动态负荷进行实时测试，研究其在耕作过程中的受力特性与规律，将为土壤耕作部件的设计、选用及其失效形式分析提供重要的测试数据与技术手段，并可为其减阻降耗设计提供有价值的参考。
[0003]与田间试验相比，土槽试验具有不受季节和农时的限制、可根据不同需要对土壤进行实时恢复处理、试验重复性好且不受外界气候和自然条件影响等优点。目前已见报道的基于土槽试验台的触土部件试验装置，主要存在以下不足:1、土槽试验台及其台车尺寸规格相对比较大，实现不同功能(如旋耕、平整、压实等)的台车系统相对是独立的；2、多数试验装置负荷测试单一，测试数据多局限于扭矩；3、多数试验装置是针对单辊结构，仅限于单辊单刀或多刀等试验研究；4、多数试验装置仅限于特定试验，工作部件互换性和通用性较差。为此，有必要开发一种通用性强，可便捷、有效进行土壤耕作部件动态负荷测试的试验台。
[0004]
【发明内容】
[0005]针对现有技术中的上述不足，本发明主要目的是提供一种通用性强，可便捷、有效进行旋转耕作部件动态负荷测试的试验台。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
农业机械旋转耕作部件动态负荷测试试验台，包括土槽和台车，台车包括台车机架、旋耕系统、土壤压实系统、土壤平整系统和行走系统，所述旋耕系统安装在台车机架的前端，土壤压实系统安装在台车机架的后端，土壤平整系统安装在台车机架上、且位于旋耕系统与土壤压实系统之间，行走系统安装在台车机架上。
[0007]所述旋耕系统包括旋耕机架、耕深调节装置、旋耕驱动电机、冲击缓冲装置、链传动装置、一级换向传动装置、行走箱、刀辊和导向滑块a，旋耕驱动电机、耕深调节装置、冲击缓冲装置和一级换向传动装置均安装在旋耕机架上，旋耕机架通过导向滑块一滑槽方式与台车机架连接。
[0008]所述旋耕驱动电机的动力经链传动装置传递给一级换向传动装置,经一级换向传动装置换向后传递给行走箱，所述刀辊安装在行走箱输出轴上。
[0009]所述耕深调节装置包括伺服电动缸和用于固定安装伺服电动缸的安装架，伺服电动缸的缸体通过安装架固定安装在台车机架上，其推杆通过螺栓与旋耕机架连接。
[0010]所述冲击缓冲装置包括调节杆、调节弹簧和辅助支架；辅助支架固定安装在台车机架上，在辅助支架上开设有供调节杆通过的通孔；调节杆的上端悬置，下端穿过辅助支架上的通孔并固定在旋耕机架上；调节弹簧套设在调节杆上，调节弹簧的下端固定连接在旋耕机架上，上端限位于辅助支架。
[0011]所述土槽为直线型，在土槽的两侧设置有供行走轮行走的轨道，轨道的外侧上方安装有齿条。
[0012]所述行走系统包括台车驱动电机、第一转轴和第二转轴，第一转轴安装在台车机架的前端，第二转轴安装在台车机架的后端；在第一转轴和第二转轴的两端分别安装有与土槽轨道相配合的行走轮，在第一转轴的两端、且位于行走轮外侧安装有与土槽的齿条相啮合的驱动齿轮；台车驱动电机动力经传动系统传递给第一转轴，驱动行走轮和驱动齿轮转动。
[0013]进一步，所述土壤压实系统包括镇压悬架、同步升降机构、土壤镇压器和导向滑块b;所述镇压悬架通过导向滑块一滑槽方式与台车机架连接，土壤镇压器的主轴通过轴承安装在镇压悬架的竖直支架上，同步升降机构安装在镇压悬架的水平支架上。
[0014]所述同步升降机构包括升降驱动电机、联轴器、换向器、连接轴和螺旋升降机a;升降驱动电机的输出轴通过联轴器与换向器输入轴连接；换向器为T型换向器,换向器的两个水平输出轴分别通过联轴器与对应连接轴的一端连接，连接轴的另一端通过联轴器与对应螺旋升降机a输入轴连接；螺旋升降机a为自锁型蜗轮蜗杆螺旋升降机，其上端悬置，下端蜗杆工作端与镇压悬架的水平支架连接。
[0015]更进一步，所述土壤平整系统包括刮土板悬架、刮板升降驱动电机、刮土板升降装置和带钉耙的刮土板，刮土板悬架固定安装在台车机架上，刮板升降驱动电机和刮土板升降装置安装在刮土板悬架上。
[0016]所述刮土板升降装置包括螺旋升降机b、连接杆和固定座，刮板升降驱动电机的输出轴通过联轴器与螺旋升降机b的输入轴连接，该螺旋升降机b为蜗轮蜗杆螺旋升降机；所述连接杆的一端为空心结构、且开设有内螺纹，另一端开设有通孔；固定座与刮土板连接，在固定座上设有U型连接座，在U型连接座的两端开设有通孔；连接杆的一端通过螺纹配合与螺旋升降机b的蜗杆工作端固定连接，另一端通过销或其它连接件固定在固定座的U型连接座上。
[0017]更进一步，所述行走箱输出轴为双输出轴，刀辊为两组，两组刀辊对称安装在行走箱两侧的输出轴上。
[0018]更进一步，所述伺服电动缸为折返式伺服电动缸，伺服电动缸的伺服电机与缸体平行设置，伺服电机的输出轴通过同步带和同步带轮与伺服电动缸的传动丝杆连接。
[0019]更进一步，所述土壤平整系统还包括连接块和移动导柱，所述移动导柱的两端固定安装在刮土板悬架上，连接块的一侧通过螺栓固定安装在刮土板上，另一侧通过导向轴承安装在移动导柱上、且可沿移动导柱轴向移动。
[0020]更进一步，所述刮土板悬架由上至下依次包括水平设置的第一水平支架、第二水平支架和第三水平支架，第一水平支架、第二水平支架和第三水平支架的两端均与对应的侧面支架固定连接；刮土板悬架的第一水平支架与台车机架连接；所述刮板升降驱动电机和刮土板升降装置分别通过安装座固定安装在第二水平支架上；所述移动导柱设置在第二水平支架和第三水平支架之间、且其两端沿铅垂方向固定安装在第二水平支架和第三水平支架上。
[0021]更进一步，所述伺服电动缸的最大工作行程为300mm，推杆工作速度为200mm/s，伺服电机功率为0.4kw，单缸承载能力为80kg。
[0022]更进一步，所述同步升降机构的最大工作行程为230mm，螺旋升降机a的蜗杆工作速度为50mm/s,升降能力为1000kg。
[0023]相对于现有技术，本发明具有如下有益效果:
1、本试验台基于土槽模拟再现旋转耕作部件作业，并对其动态负荷进行测试。具有不受季节和农时的限制、可根据不同需要对土壤进行实时恢复处理、试验重复性好且不受外界气候和自然条件影响等优点。能在节约大量资源的基础上为土壤耕作部件的理论研究和改进设计提供数据支持。
[0024]2、本试验台既可实现旋转耕作部件动态负荷的实时测试，又可对不同形状或不同数量或不同排布方式的刀具组合，以及不同耕深、不同耕速等条件下旋转耕作部件作业时的负荷进行对比测试分析。试验结果可为旋转耕作部件设计、选用及其失效形式分析提供重要的测试数据与技