本发明属于实验教学技术领域，具体涉及一种刀切土实验平台。
背景技术：
在中国北方地区，农民习惯把残留在地表的作物根茬挖掘出来并就地焚烧，这种根茬处理方式不但费时费力，而且严重污染环境。因此，出现了刀具切割挖掘根茬。实质上，任何一个耕种的操作过程都可以视为工件切削和粉碎土壤的过程，而耕作阻力的大小主要取决于耕作部件的形状、土壤质地与作业方式。在实际研究中，几乎所有用于田间作业的土壤切削工具的设计和改良都是依靠大量的田间试验经反复摸索得到的。解决合理化建模的问题即可减少甚至取代繁琐耗时、花费高昂的田间试验。因此，需要设计一种简单高效的根茬切割工具不仅能够提高农业生产的作业效率也满足了保护生态环境方面的需求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种刀切土实验平台，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种刀切土实验平台，包括钢架结构实验台、测试刀片、三向力传感器、从动轮、传动轮、皮带、电动机、转轴和变频器，所述钢架结构实验台上安装有数据采集装置，所述数据采集装置与三向力传感器电性连接，所述三向力传感器的一端固定有刀片夹具，且三向力传感器的另一端设有旋转轴，所述刀片夹具与测试刀片固定连接，所述从动轮与传动轮对称设置在钢架结构实验台上，所述传动轮通过皮带与从动轮传动连接，所述从动轮通过旋转轴与三向力传感器连接，所述电动机通过转轴与传动轮转动连接，所述变频器与电动机电性连接。
优选的，所述电动机与转轴之间连接有变速器。
本发明的技术效果和优点：该刀切土实验平台，在钢架结构实验台设置的三向力传感器可以同时测量三个不同方向的力值，并分别独立输出信号，相互串扰小,因此，测量力值准确；数据采集装置能够采集三向力传感器传递的力值信号，然后进行处理，再通过数据采集装置上的显示装置显示出来；本发明设计合理，结构简单，具有操作方便，智能化程度高等特点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1钢架结构实验台、2数据采集装置、3测试刀片、4 三向力传感器、5刀片夹具、6旋转轴、7从动轮、8传动轮、9皮带、10电动机、11转轴、12变频器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1所示的一种刀切土实验平台，包括钢架结构实验台1、测试刀片3、三向力传感器4、从动轮7、传动轮8、皮带9、电动机10、转轴11和变频器12，所述钢架结构实验台1上安装有数据采集装置2，所述数据采集装置2上设有显示装置，所述数据采集装置2与三向力传感器4电性连接，所述三向力传感器4的一端固定有刀片夹具5，且三向力传感器4的另一端设有旋转轴6，所述刀片夹具5与测试刀片3固定连接，所述从动轮7与传动轮8对称设置在钢架结构实验台1上，所述传动轮8通过皮带9与从动轮7传动连接，所述从动轮7通过旋转轴6与三向力传感器4连接，所述电动机10通过转轴11与传动轮8转动连接，所述电动机10与转轴11之间连接有变速器，所述变频器12与电动机10电性连接。
工作过程：首先，用铁锹将土槽内的试验土壤翻整起垄并洒水润土以使其接近田间测量的平均含水量，后利用一个挂接在土槽车前端的镇压辊对槽内土壤进行压实操作，同时使用土壤坚实度仪测量土壤的坚实度以近似达到田间的紧实状态。另外，在阻力测量试验中，安装在刀片夹具5的三向力传感器4则可以测量旋转刀片所受到的切土阻力。这样一来，测试刀片3所受到的工作阻力就可以经三向力传感器4传输到数据采集器2中，因此，可以测量出测试刀片3的三向力，，测量单个L刀片的旋转切土性能，考察不同旋转方式和旋转速度对切削阻力及功率消耗的影响。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。