一种用于测试铲齿寿命的试验工作台的制作方法

本发明涉及一种关于铲齿磨损程度测试的试验装置，具体涉及一种用于测试铲齿寿命的试验工作台。

背景技术：

随着土地开发，各大民生建设的推进，对各种类型的挖掘机的需求日渐增多，但是挖掘机铲齿的磨损始终是一大难题，挖掘机上的铲齿是由齿座和齿尖组成的组合铲齿，二者靠销连接，由于铲齿磨损失效部分是齿尖，只需更换齿即可。铲齿在不同的工作条件下服役受到不同程度的磨损和冲击而发生不同程度，不同形式的失效，一般来说在正常工作条件下仅使用3天(约36h左右)便失效，本发明根据铲齿可以更换的特点，通过模拟铲齿在不同物料中的运动情况，为研制抗磨损铲齿材料提供有效的实验数据，也可以检测和对比各铲齿的寿命情况；本发明的特点在于通过机构的改变可模拟铲齿在物料中的运动状况，而且物料处理阶段和铲齿挖掘阶段使用同一动力源，使两者运动调节更为方便。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于测试铲齿寿命的试验工作台，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：一种用于测试铲齿寿命的试验工作台，包括带凸轮的固定横轴、外部可旋转空心轴、左轴承B、电动机、带拨叉盘和锥齿轮的竖轴、带有槽轮的下部为空心的倾斜圆面物料槽，所述带凸轮的固定横轴一端连接在带左支架的底部平板上，另一端连接在可滑动支架上，所述外部可旋转空心轴设置在带凸轮的固定横轴上，外部可旋转空心轴的左侧连接有左端盖，右侧连接有左轴承A，所述左轴承B的右端通过螺钉A固定有右端盖，所述电动机设置在底板上，且电动机的转轴通过皮带与带凸轮的固定横轴转动连接，所述带拨叉盘和锥齿轮的竖轴通过L型连接件与带直齿轮和锥齿轮的蜗杆横轴连接，带拨叉盘和锥齿轮的竖轴的下端通过小轴承端盖与小轴承固定，所述小轴承安装在小轴承支座上，所述带有槽轮的下部为空心的倾斜圆面物料槽通过带有覆料平板的竖杆连接，所述带有覆料平板的竖杆的下端通过大轴承端盖与大轴承连接，所述大轴承安装在大轴承支座上，所述带有槽轮的下部为空心的倾斜圆面物料槽的内部设有压板。

具体的，所述带凸轮的固定横轴的两端分别设有销轴A和销轴B，销轴B上设有螺钉B，所述外部可旋转空心轴上设有平板和左“门型”支撑杆，左“门型”支撑杆的上端设有STC89C51单片机开发板，左“门型”支撑杆靠近上端处连接有支架，支架上连接有光电门，所述轴承A上设有拨叉盘和右“门型”支撑杆。

具体的，所述带凸轮的固定横轴上连接有带球头的杆，带球头的杆通过销轴C与连接杆连接，连接杆通过销轴E与可旋转空心轴上的夹持外臂端部连接，带球头的杆通过销轴D与可旋转空心轴上的夹持外臂的中部连接，带蜗轮的横轴通过连接件与销轴F连接，销轴F的端部连接有与拨叉盘相接的竖杆。

本发明的技术效果和优点：该用于测试铲齿寿命的试验工作台：

1、铲齿在实际使用时在物料中的姿态变化靠液压系统实现，本发明靠转臂中带球头的杆与凸轮的点接触模拟铲齿在物料中的状态，在不过多影响测量结果的同时极大程度上降低了试验机的复杂程度；

2、本发明在物料处理上实现了覆平和压实的功能，可以满足在实验环境下模拟铲齿实际挖掘时的物料状态，为铲齿磨损实验结果的可靠性提供了保障；

3、本发明通过机构变化巧妙地实现了铲齿转臂运动和物料处理这两个部分的协调；

4、本发明只利用一个动力源便完成了转臂的旋转运动，铲齿姿态的调整，物料的覆平和压实以及物料槽的转动，在极大程度上增加了试验机的资源使用率；

5、本发明可以同时夹持四种不同类型的铲齿，在同一时间即可完成相关的磨损试验，具有高效性的特点。

附图说明

图1是本发明的主视图；(注：局部剖视图，表达出轴承位置及物料槽内部)

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的左视图；(注：从左端盖3剖开，表达出空心轴内部铲臂与凸轮接触关系)

图4是本发明的正等轴测图；(注：表达整体结构)

图5是本发明物料处理部分机构的结构示意图。(相关部件标号取自图1，图2，图3)

图1中：1，带左支架的底部平板；2，带凸轮的固定横轴；3，左端盖；4，外部可旋转空心轴；5，左轴承A；6，带拨叉盘和锥齿轮的竖轴；7，带直齿轮和锥齿轮的蜗杆横轴；8，皮带；9，左轴承B；10，右端盖；11，螺钉A；12，可滑动右支架；13，电动机；14，带轮；15，小轴承端盖；16，小轴承支座；17，小轴承；18，压板；19，大轴承支座；20，大轴承端盖；21，大轴承；22带有覆料平板的竖杆；23，带有槽轮的下部为空心的倾斜圆面物料槽。

图2中：24，销轴A；25，光电门；26，平板；27，支架；28，DS18B20液晶显示屏；29，STC89C51单片机开发板；30，左“门型”支撑杆；31，拨叉盘；32，右“门型”支撑杆；33，螺钉B；34，销轴B。

图3中：35，销轴C；36，带球头的杆；37，销轴D；38，连接杆；39，销轴E；40，铲齿；41，带蜗轮的横轴；42，连接件；43，销轴F；44，与拨叉盘相接的竖杆；45，可旋转空心轴上的夹持外臂。

具体实施方式

下面将结合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1-3所示的一种用于测试铲齿寿命的试验工作台，包括带凸轮的固定横轴2、外部可旋转空心轴4、左轴承B 9、电动机13、带拨叉盘和锥齿轮的竖轴6、带有槽轮的下部为空心的倾斜圆面物料槽23，所述带凸轮的固定横轴2一端连接在带左支架的底部平板1上，另一端连接在可滑动支架12上，所述外部可旋转空心轴4设置在带凸轮的固定横轴2上，外部可旋转空心轴4的左侧连接有左端盖3，右侧连接有左轴承A 5，所述左轴承B 9的右端通过螺钉A 11固定有右端盖10，所述电动机13设置在底板上，且电动机13的转轴通过皮带8与带凸轮的固定横轴2转动连接，所述带拨叉盘和锥齿轮的竖轴6通过L型连接件与带直齿轮和锥齿轮的蜗杆横轴7连接，带拨叉盘和锥齿轮的竖轴6的下端通过小轴承端盖15与小轴承16固定，所述小轴承17安装在小轴承支座16上，所述带有槽轮的下部为空心的倾斜圆面物料槽23通过带有覆料平板的竖杆22连接，所述带有覆料平板的竖杆22的下端通过大轴承端盖20与大轴承21连接，所述大轴承21安装在大轴承支座19上，所述带有槽轮的下部为空心的倾斜圆面物料槽23的内部设有压板18。

所述带凸轮的固定横轴2的两端分别设有销轴A 24和销轴B 34，销轴B34上设有螺钉B 33，所述外部可旋转空心轴4上设有平板26和左“门型”支撑杆30，左“门型”支撑杆30的上端设有STC89C51单片机开发板29，左“门型”支撑杆30靠近上端处连接有支架27，支架27上连接有光电门25，所述轴承A 5上设有拨叉盘31和右“门型”支撑杆32。

所述带凸轮的固定横轴2上连接有带球头的杆36，带球头的杆36通过销轴C 35与连接杆38连接，连接杆38通过销轴E 39与可旋转空心轴上的夹持外臂45端部连接，带球头的杆36通过销轴D 37与可旋转空心轴上的夹持外臂45的中部连接，带蜗轮的横轴41通过连接件42与销轴F43连接，销轴F 43的端部连接有与拨叉盘相接的竖杆44。

如图1-5所示，本发明涉及一种铲齿磨损测试装置，它包括支架部分，铲齿旋转部分，驱动部分，物料处理部分,动力分配部分和挖掘次数计数部分。

如图1、图3所示，所述的支架部分包括：一带左支架的底部平板1，可滑动右支架12，一对“门型”支撑杆(30、32)。

如图1，图3所示，铲齿旋转部分包括：一带凸轮的固定横轴2，其固定在上述两带销孔的竖杆上，可通过销孔调节位置高低；一外部可旋转空心轴4，轴上分别有一个与空心轴相固定的齿轮和带轮；一组固定铲齿的转臂，共四个，每个相差90度，其中转臂上外臂45与上述可旋转空心轴大端固定焊接，转臂上带球头的杆36通过上述可旋转空心轴的一孔与上述凸轮点接触；一左端盖3，与上述可旋转空心轴大端相接；一组轴承5和9，分别固定在横轴小端左右两侧；一右端盖10，通过6个均布的螺钉11与上述可旋转空心轴3的小端相接。

如图1所示，所述的驱动部分包括：一电动机13，固定于上述底部平板1上，一带轮14，与电动机转轴相接，一皮带8，连接与上述两带轮之间。

如图1，图2，图3，所示，所述的物料处理部分包括：覆平部分和压实部分，其中覆平部分包括：一顶部连接有平板26的竖杆22，通过物料槽下端空心轴与上述底部平板1固定；其中压实部分包括：使物料槽可180度旋转的槽轮机构和带动压板上下移动的压实机构，所述的槽轮机构包括：一带有槽轮的下部为空心的倾斜圆面物料槽23，一大轴承支座19，固定于所述的底部平板1，上接物料槽下部的空心轴，一上端带有锥齿轮且下端带有拨叉盘的竖轴6，一小轴承支座16，固定所述的底部平板1，上接所述的竖轴6；所述的压实机构包括：一带有蜗轮的横轴41，安装在上述左“门型”支撑杆30上，一对连接件42，一端与带蜗轮的横轴41相连，另一端通过一对销轴43将与压板18固定的两根杆44相连。

如图1，图2所示，所述的动力分配部分包括：一带直齿轮和锥齿轮的蜗杆横轴7，其中蜗杆一端与上述蜗轮相啮合带动压实机构，其中中部直齿轮与上述可旋转空心轴4上的直齿轮相啮合给物料处理部分提供总动力，其中锥齿轮与上述槽轮机构中的竖轴6上的锥齿轮相啮合带动槽轮机构运动。

如图2，图3所示，所述的挖掘次数计数部分主要包括：一光电门25，通过支架27固定于所述左“门型”支撑杆30上，一STC89C51单片机开发板29，一DS18B20液晶显示器28，均固定于所述左“门型”支撑杆30上。

准备磨损实验时，启动电动机13，当铲齿第一次将要通过光电门25时，启动单片机，此后试验机的铲齿旋转部分，驱动部分，物料处理部分,动力分配部分相互配合，当铲齿完成一次挖掘动作后，物料槽旋转180度，进行一次压实动作，如此往复，保证了每一次铲齿的运动状态和每一次物料的状态，最后在记录下铲齿挖掘次数后可以联合相关试验机完成铲齿磨损程度和寿命等内容的研究。

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。