一种模拟喷杆运动的试验装置的制作方法

本实用新型涉及植保机械技术领域，尤其涉及一种模拟喷杆运动的试验装置。

背景技术：

我国是农药使用大国,由于植保机械中的施药器械和技术落后,农药的利用率很低,只有10％～30％,与发达国家50％的利用率差距很大。改进施药机械或施药技术,提高农药利用率,对于节约成本、保护环境意义重大。而且,随着经济的发展和人民生活水平的提高,人们对环境生态安全和人类健康将更加重视,对能够提高农药利用率和降低劳动强度的要求更为强烈。

目前，鉴于我国植保机械发展的现状,提高施药器械的综合性能显得尤为迫切。而作为施药器械的核心部件,喷杆的高效精准动作又是改进其性能和提高技术水平的关键因素。国内市场上，现有施药器械的喷杆尺寸小，喷杆动作不精准，尤其复合运动的叠加效应无法显现，从而造成了药物喷洒过程的浪费和机械化水平偏低。

为此，该发明展示了一种新型模拟喷杆运动的试验装置。能模拟喷杆真实运动的试验装置，对喷杆的悬挂系统以及高精度、高稳定性的喷杆式喷雾机的研究具有重要意义。

技术实现要素：

针对现有技术中存在不足，本实用新型提供了一种模拟喷杆运动的试验装置，可以通过该模拟喷杆运动试验装置，喷杆可以分别实现三种独立运动形式：垂直升降、前后摆动、上下旋转运动以及三种运动形式的叠加运动，实现了喷杆运动轨迹的多样性。满足了为实现喷雾效果而对喷杆运动形式的各种要求，从而到达了喷雾效率的最大化。

本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种模拟喷杆运动的试验装置，包括喷杆部件、机架、上下摆动装置、转动装置、左右摆动装置和提升装置；所述喷杆部件包括主杆；所述主杆的偏心处设有旋转吊耳；所述机架包括机架底板、机架顶板和第一滑动板；所述机架底板通过若干个第一光轴固定机架顶板；所述第一光轴上安装有垂直移动的第一滑动板；所述第一滑动板上通过第二光轴固定第二滑动板；所述提升装置固定在机架底板上；所述第一滑动板上固定下支座，所述下支座与所述提升装置连接，通过提升装置使第一滑动板上下运动；所述转动装置包括轴承座、主轴和定位法兰；所述第一滑动板上固定轴承座，所述主轴一端与轴承座连接，另一端穿过机架顶板和第二滑动板与所述主杆中心铰接；所述主轴上设有定位法兰，且位于第二滑动板和所述主杆之间；所述定位法兰上固定左右摆动座；所述上下摆动装置固定在左右摆动座上，所述旋转吊耳通过上下摆动装置连杆与上下摆动装置连接，通过上下摆动装置使主杆上下摆动；所述左右摆动装置固定在第二滑动板上，左右摆动装置与左右摆动座连接，使转动装置旋转α角度。

进一步，所述喷杆部件还包括加长杆、固定装置和斜撑；所述主杆的两端通过固定装置与加长杆固定连接，且加长杆与主杆同轴；所述主杆上固定有与主杆垂直的撑管，所述主杆的两端通过分别通过斜撑与撑管连接。

进一步，所述提升装置包括第一伺服电机、传动主轴、前轴承座、后轴承座、连杆和小轴；所述第一伺服电机通过带传动与传动主轴一端连接，所述传动主轴上设有前轴承座和后轴承座，所述前轴承座和后轴承座安装在机架底板上；所述传动主轴另一端与连接座连接；所述连接座偏心处固定安装小轴，所述小轴与连杆一端铰接，所述连杆另一端与下支座连接。

进一步，所述上下摆动装置包括第二伺服电机、上下摆动装置主轴、凸轮盘、上下摆动装置连杆和连杆固定轴；所述第二伺服电机通过电机架固定安装在左右摆动座上；所述第二伺服电机通过联轴器与上下摆动装置主轴一端连接；所述上下摆动装置主轴上设有固定在左右摆动座上的第一轴承座和第二轴承座；所述上下摆动装置主轴另一端与凸轮盘固定连接，所述凸轮盘偏心处固定安装连杆固定轴，所述连杆固定轴与上下摆动装置连杆铰接。

进一步，所述左右摆动装置包括第三伺服电机、左右摆动装置主轴和圆柱凸轮；所述第三伺服电机通过电机架固定安装在第二滑动板上；所述第三伺服电机的输出轴通过联轴器与左右摆动装置主轴连接；所述左右摆动装置主轴上设有固定在第二滑动板上的左轴承座和右轴承座，所述左右摆动装置主轴上安装圆柱凸轮，且位于左轴承座和右轴承座之间；所述圆柱凸轮外圆周上开设倾斜设置的闭环凹槽，所述凹槽内设有一端与其滑动连接的连杆凸轮滚子部件，通过第三伺服电机转动使连杆凸轮滚子部件沿凹槽往复运动；所述凸轮滚子部件另一端与左右摆动座连接，且偏离主轴中心。

进一步，所述α角度为10°-30°。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型所述的模拟喷杆运动的试验装置，通过上下摆动装置、左右摆动装置和提升装置，可以分别实现喷杆三种独立运动形式：垂直升降、前后摆动、上下旋转运动以及三种运动形式的叠加运动，实现了喷杆运动轨迹的多样性，满足了为实现喷雾效果而对喷杆运动形式的各种要求，从而到达了喷雾效率的最大化。

2.本实用新型所述的模拟喷杆运动的试验装置，通过对主杆加斜撑固定支撑，可以用于大尺寸喷杆真实模拟出喷杆部件的运动形式，对喷杆的悬挂系统以及高精度、高稳定性的喷杆式喷雾机的研究具有重要意义。

附图说明

图1为本实用新型所述的模拟喷杆运动的试验装置总装图。

图2为本实用新型所述的喷杆部装的示意图。

图3为本实用新型所述的转动装置的结构示意图。

图4为本实用新型所述的转动装置的机架的结构示意图。

图5为本实用新型所述的转动装置的提升装置的结构示意图。

图6为本实用新型所述的转动装置的上下摆动装置的结构示意图。

图7为本实用新型所述的转动装置的左右摆动装置的结构示意图。

图中：

1-喷杆部件；2-上下摆动装置；3-左右摆动装置；4-机架；5-转动装置；6-提升装置；101-加长杆；102-固定装置；103-斜撑；104-旋转吊耳；105-主杆；106-撑管；201-第二伺服电机；202-电机架；203-联轴器；204-第一轴承座；205-上下摆动装置主轴；206-第二轴承座；207-凸轮盘；208-上下摆动装置连杆；209-连杆固定轴；301-第三伺服电机；302-联轴器；303-左轴承座；304-右轴承座；305-左右摆动装置主轴；306-圆柱凸轮；401-机架底板；402-第一滑动板；403-第一光轴；404-机架顶板；405-第二光轴；406-第二滑动板；501-下支座；502-连杆销轴；503-轴用弹性挡圈；504-圆螺母；505-止动垫圈；506-圆锥滚子轴承；507-推力球轴承；508-轴承座；509-定位法兰；510-左右摆动座；511-主轴；601-第一伺服电机；602-电机座；603-小同步带轮；604-同步带；605-大同步带轮；606-传动主轴；607-前轴承座；608-后轴承座；609-连接座；610-小轴；611-连杆。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

如图1所示，一种模拟喷杆运动的试验装置，包括喷杆部件1、机架4、上下摆动装置2、转动装置5、左右摆动装置3和提升装置6；所述喷杆部件1包括主杆105；所述主杆105的偏心处设有旋转吊耳104；图4所示，所述机架4包括机架底板401、机架顶板404和第一滑动板402；所述机架底板401通过若干个第一光轴403固定机架顶板404；所述第一光轴403上安装有垂直移动的第一滑动板402；所述第一滑动板402上通过第二光轴405固定第二滑动板406；所述提升装置6固定在机架底板401上；所述第一滑动板402上固定下支座501，所述下支座501通过连杆销轴502与连杆611一端铰接，所述连杆销轴502的两端均设有轴用弹性挡圈503进行限位，所述连杆611另一端与所述提升装置6连接，通过提升装置6使第一滑动板402上下运动；

如图3所示，所述转动装置5包括轴承座508、主轴511和定位法兰509；所述第一滑动板402上固定轴承座508，所述主轴511一端与轴承座508连接，主轴511的底端与轴承座508内的圆螺母504相互配合且通过止动垫圈505进行限位，轴承座508与主轴511之间设有圆锥滚子轴承506和推力球轴承507；主轴511另一端穿过机架顶板404和第二滑动板406与所述主杆105中心铰接；所述主轴511上设有定位法兰509，且位于第二滑动板406和所述主杆105之间；所述定位法兰509上固定左右摆动座510；

所述上下摆动装置2固定在左右摆动座510上，所述旋转吊耳104通过上下摆动装置连杆208与上下摆动装置2连接，通过上下摆动装置2使主杆105上下摆动；所述左右摆动装置3固定在第二滑动板406上，左右摆动装置3与左右摆动座510连接，使转动装置5旋转α角度。所述α角度为10°-30°。

为了适合各种长度的喷杆和增加喷杆部件1的稳定性，如图2所示，所述喷杆部件1还包括加长杆101、固定装置102和斜撑103；所述主杆105的两端通过固定装置102与加长杆101固定连接，且加长杆101与主杆105同轴；所述主杆105上固定有与主杆105垂直的撑管106，所述主杆105的两端通过分别通过斜撑103与撑管106连接。

如图5所示，所述提升装置6包括第一伺服电机601、传动主轴606、前轴承座607、后轴承座608、连杆611和小轴610；所述第一伺服电机601的输出轴上固定安装有小同步带轮603，小同步带轮603通过同步带604与固定在传动主轴606端部的大同步带轮6连接，所述传动主轴606上设有前轴承座607和后轴承座608，所述前轴承座607和后轴承座608安装在机架底板401上；所述传动主轴606另一端与连接座609连接；所述连接座609偏心处固定安装小轴610，所述小轴610与连杆611一端铰接，所述连杆611另一端与下支座501连接。

如图6所示，所述上下摆动装置2包括第二伺服电机201、上下摆动装置主轴205、凸轮盘207、上下摆动装置连杆208和连杆固定轴209；所述第二伺服电机201通过电机架202固定安装在左右摆动座510上；所述第二伺服电机201通过联轴器203与上下摆动装置主轴205一端连接；所述上下摆动装置主轴205上设有固定在左右摆动座510上的第一轴承座204和第二轴承座206；所述上下摆动装置主轴205另一端与凸轮盘207固定连接，所述凸轮盘207偏心处固定安装连杆固定轴209，所述连杆固定轴209与上下摆动装置连杆208铰接。

如图7所示，所述左右摆动装置3包括第三伺服电机301、左右摆动装置主轴305和圆柱凸轮306；所述第三伺服电机301通过电机架固定安装在第二滑动板406上；所述第三伺服电机301的输出轴通过联轴器302与左右摆动装置主轴305连接；所述左右摆动装置主轴305上设有固定在第二滑动板406上的左轴承座303和右轴承座304，所述左右摆动装置主轴305上安装圆柱凸轮306，且位于左轴承座303和右轴承座304之间；所述圆柱凸轮306外圆周上开设倾斜设置的闭环凹槽，所述凹槽内设有一端与其滑动连接的连杆凸轮滚子部件307，通过第三伺服电机301转动使连杆凸轮滚子部件307沿凹槽往复运动；所述凸轮滚子部件307另一端与左右摆动座510连接，且偏离主轴511中心。

本实用新型的工作原理是：将试验用的喷管固定在喷杆部装1上，当喷杆部装1需要进行提升时，启动第一伺服电机601，通过同步带604的传递作用，大同步带轮6带动传动主轴606转动，连接座609同步转动，由于小轴612置于连接座609的偏心位置处，且与连杆611铰接，那么在连接座609转动时，能实现连杆611的升降运动，所述连杆611的顶端通过销轴502与下支座501铰接，由于下支座501是固定安装在第一滑动板402上的，第一滑动板402在第一光轴403上移动，那么在连杆611上升时，主轴511和轴承座508同步上升，使得安装在主轴511上的喷杆部装1进行上升运动；

当喷杆部装1需要进行上下摆动时，在第二伺服电机201转动时，上下摆动装置主轴205同步转动，凸轮盘207即可与连杆固定轴209进行转动，由于连杆固定轴209的端部置于上下摆动装置连杆208内且与上下摆动装置连杆208转动连接，那么即可实现上下摆动装置连杆208上下运动，以此实现围绕主杆105的中心上下摆动；

当喷杆部装1需要进行左右摆动时，第三伺服电机301带动左右摆动装置主轴305转动，此时圆柱凸轮306同步转动，连杆凸轮滚子部件307能在凹槽限定的范围内实现左右的往复运动，所述凸轮滚子部件307另一端与左右摆动座510连接，且偏离主轴511中心，这样可以能带动左右摆动座510进行左右的摆动，进而实现喷杆部装1的左右摆动；

此外，上下摆动，左右摆动，上升运动可以根据需要同时完成。

所述实施例为本实用新型的优选的实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。