一种搅拌式锯链疲劳试验装置的制作方法

本发明涉及林业机械技术领域，具体是一种搅拌式锯链疲劳试验装置。

背景技术：

链锯包括油锯、电链锯和伐木机工作头中的锯木机构，是森林采伐和园林行业必不可少的生产工具。链锯的切削部件称为锯链，锯链是由锯齿、连接片和导向齿按一定顺序排列，由链轴铰接而成的闭合的链条。锯齿的性能对链锯的能耗、锯切效率、工作人员的劳动强度以及生产的安全性有很大的影响。林业生产具有临时性和分散性，生产过程中不便于进行设备维修。这些生产特点要求锯链锯齿的耐用性非常高，因此研发能够考核链锯锯齿疲劳寿命的试验装置具有重要意义。

目前的锯链试验装置有两种，一种是采用高速空载试验来测试锯链的疲劳寿命。空载试验只能考核锯链中连接片和导向齿的疲劳寿命，无法对锯木过程中起切削作用的锯齿的疲劳寿命进行试验，并且试验工况与锯链实际锯木的工况相差较远。另一种是埋入式疲劳试验方法，即将锯链与锯板部分插入木材试验箱中，进行有负载的锯链疲劳试验。这种锯链疲劳试验方法在试验过程中容易发生木块卡阻、切削效率低、需要人工调整木块位置等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种搅拌式锯链疲劳试验装置，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：

一种搅拌式锯链疲劳试验装置，包括底架、箱体、箱盖和链锯，所述疲劳试验装置中还包括通过电机驱动运行的搅拌机构，所述箱盖下方还连接设置有电气控制系统，所述电气控制系统包括控制按钮、可编程控制器、模数转化器、调速器和加速度传感器。

进一步的，所述底架包括底架角钢、底架槽钢、底架托板、底架轴承座和底架轴承，所述底架轴承座上固定有底架轴承，所述底架轴承座下端连接设置有电机，所述电机驱动搅拌机构运行；所述底架上端连接设置有箱体。

进一步的，所述箱体包括箱盖角钢、侧板挡铁、箱体立柱、立柱连接条和箱体侧板，所述箱盖角钢上端用于安装箱盖；箱盖角钢下端连接有箱体立柱，所述箱体立柱将箱盖角钢以及底架角钢连接组成箱状框架；箱体立柱上还焊接设置有多组侧板挡铁，且在侧板挡铁和箱体立柱的缝隙之间插入箱体侧板。

进一步的，所述箱盖包括左箱盖板、右箱盖板和固定盖板，所述固定盖板固定在箱盖角钢上端，且固定盖板上设置有支撑板，所述支撑板两侧对称设置有左箱盖板和右箱盖板。

进一步的，所述支撑板包括用于连接固定盖板的垫板以及与垫板相互垂直设置的立板，垫板和立板的连接处分部设置有多组与垫板和立板均相互垂直连接的加强筋。

进一步的，所述左箱盖板和右箱盖板均设置在箱盖角钢上端边缘，且左箱盖板和右箱盖板靠近固定盖板的边缘与固定盖板活动贴合，左箱盖板和右箱盖板上均设有把手，所述右箱盖板靠近固定盖板的一侧与固定盖板的边缘对称嵌入设置有长条形豁口，且豁口与链锯相对。

进一步的，所述搅拌机构包括轴承密封盖、搅拌托盘、搅拌块、搅拌托盘座和搅拌轴，所述搅拌轴安装设置在底架轴承上，且通过底架轴承和电机通过平键连接传动；所述搅拌轴上端与搅拌托盘连接，且在搅拌托盘上端中心设置有搅拌托盘座，搅拌托盘表面密布有圆形漏孔；所述搅拌托盘座外围连接设置有多组搅拌块。

进一步的，搅拌托盘座上端圆心处设有搅拌轴压盖，所述压盖螺钉和搅拌轴上端贴合设置，且通过压盖螺钉装配连接固定，所述压盖螺钉边缘与搅拌托盘座上端紧密贴合。

进一步的，搅拌块为梯形不锈钢薄板，所述搅拌块下侧边缘和搅拌托盘贴合设置，上侧边缘呈自外向搅拌托盘座方向逐渐向下倾斜状。

进一步的，所述可编程控制器与控制按钮、模数转化器、调速器和加速度传感器均通过电性连接，所述控制按钮和调速器均和电机通过电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.消除了锯链疲劳试验中因木块卡阻而频繁停机的现象，明显提高试验效率。

2.试验中能够对搅拌电机进行转向和转速的控制，使试验条件更稳定。

3.试验装置能自动计时并判断试验状态。

附图说明

图1为一种搅拌式锯链疲劳试验装置的结构示意图。

图2为一种搅拌式锯链疲劳试验装置中箱体的结构示意图。

图3为一种搅拌式锯链疲劳试验装置中箱盖的俯视示意图。

图4为一种搅拌式锯链疲劳试验装置中箱盖的主视示意图。

图5为一种搅拌式锯链疲劳试验装置中底架的结构示意图。

图6为图5中a-a方向的剖视图。

图7为一种搅拌式锯链疲劳试验装置中搅拌机构的结构示意图。

图8为一种搅拌式锯链疲劳试验装置中搅拌托盘、搅拌托盘座和搅拌块的连接示意图。

图9为一种搅拌式锯链疲劳试验装置中搅拌机构的俯视图。

图10为一种搅拌式锯链疲劳试验装置中电气控制系统的控制示意图。

图中：1-底架角钢，2-底架槽钢，3-底架托板，4-底架轴承座，5-底架轴承，6-轴承密封盖，7-搅拌托盘，8-搅拌块，9-搅拌托盘座，10-搅拌轴，11-搅拌轴压盖，12-压盖螺钉，13-箱盖角钢，14-侧板挡铁，15-箱体立柱，16-立柱连接条，17-箱体侧板，18-左箱盖板，19-右箱盖板，20-固定盖板，21-支撑板，22-链锯，23-电机。

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。

实施例1

请参阅图1～9，本发明实施例中，一种搅拌式锯链疲劳试验装置，包括底架、箱体、箱盖和链锯22，所述箱体内盛装有木块，链锯22伸入到箱体内，通过链锯22一直不断的锯木从而对其进行疲劳检测。

所述疲劳试验装置中还包括通过电机23驱动运行的搅拌机构，所述搅拌机构用于在链锯22锯木过程中产生卡顿时驱动从而带动木块晃动，以克服链锯和木块卡阻的问题。

所述底架包括底架角钢1、底架槽钢2、底架托板3、底架轴承座4和底架轴承5，所述底架角钢1、底架槽钢2、底架托板3和底架轴承座4通过焊接而成，从而起到支撑箱体、试验木块、试验链锯的作用，所述底架轴承座4上通过过渡配合固定有底架轴承5，所述底架轴承座4下端通过螺栓连接设置有电机23，所述电机23驱动搅拌机构运行。

所述箱体包括箱盖角钢13、侧板挡铁14、箱体立柱15、立柱连接条16和箱体侧板17，所述箱盖角钢13上用于安装箱盖；箱盖角钢13为方框状结构，且箱盖角钢13下端四个拐角位置垂直连接有箱体立柱15，所述箱体立柱15将箱盖角钢13以及底架角钢1连接组成箱状框架，且连接处通过螺栓固定；立柱连接条16的作用是将四根箱体立柱15分成前后两组，每组成为一片，这样的效果是提高了箱体的强度，并且使箱体容易拆卸和检查；箱体立柱15上还焊接设置有多组侧板挡铁14，且在侧板挡铁14和箱体立柱15的缝隙之间插入箱体侧板17，从而通过箱体侧板17配合箱体立柱15、箱盖角钢13以及底架角钢1形成木料的容置空间。

所述箱盖包括左箱盖板18、右箱盖板19和固定盖板20，所述固定盖板20通过螺栓连接固定在箱盖角钢13上端，且固定盖板20上通过螺栓连接设置有支撑板21，所述支撑板21包括用于连接固定盖板20的垫板以及与垫板相互垂直设置的立板，垫板和立板的连接处分部设置有多组与垫板和立板均相互垂直连接的加强筋，所述支撑板21上的立板用于装配固定链锯22，使用时通过螺栓连接将链锯22固定在支撑板21上，所述支撑板21两侧对称设置有左箱盖板18和右箱盖板19，所述左箱盖板18和右箱盖板19均和箱盖角钢13上端边缘活动卡合，且左箱盖板18和右箱盖板19靠近固定盖板20的边缘与固定盖板20活动贴合，左箱盖板18和右箱盖板19上均设有把手，所述右箱盖板19靠近固定盖板20的一侧与固定盖板20的边缘对称嵌入设置有长条形豁口，且豁口与链锯22相对，在试验时左箱盖板18和右箱盖板19配合固定盖板20封闭箱体，停机时打开左箱盖板18和右箱盖板19可以添加试验木块、调整或安装固定盖板20和支撑板21以及检查箱体内试验状态，而链锯22的锯链和锯板通过豁口插入箱体内。

所述搅拌机构包括轴承密封盖6、搅拌托盘7、搅拌块8、搅拌托盘座9、搅拌轴10、搅拌轴压盖11和压盖螺钉12，所述搅拌轴10安装设置在底架轴承5上，且通过底架轴承5和电机23通过平键连接传动；搅拌托盘7上端中心焊接设置有搅拌托盘座9，所述搅拌轴10上端与搅拌托盘座9平键连接，且搅拌轴10将电机23的驱动力矩传递给搅拌托盘座9，搅拌托盘7用于承载木块，且搅拌托盘7表面密布有圆形漏孔，木屑在试验过程中可以通过圆形漏孔落下，从而避免细小碎屑影响试验，避免木块堆积过紧造成转动困难；搅拌托盘座9上端圆心处设有搅拌轴压盖11，所述压盖螺钉12和搅拌轴10上端贴合设置，且通过压盖螺钉12装配连接固定，所述压盖螺钉12边缘与搅拌托盘座9上端紧密贴合，避免搅拌轴10和底架轴承5污染；所述搅拌托盘座9外围连接设置有多组搅拌块8，优选设置有四组，且搅拌块8为梯形不锈钢薄板，所述搅拌块8下侧边缘和搅拌托盘7贴合设置，上侧边缘呈自外向搅拌托盘座9方向逐渐向下倾斜状，所述搅拌块8在搅拌托盘座9的带动下，能够带动木块进行晃动，从而克服链锯22运行时的卡阻问题。

实施例2

请参阅图搅拌轴10，本发明实施例中，一种搅拌式锯链疲劳试验装置，在实施例1的基础上，所述箱盖下方还连接设置有电气控制系统，所述电气控制系统包括控制按钮、可编程控制器(plc)、模数转化器(a/d)、调速器和加速度传感器，所述可编程控制器与控制按钮、模数转化器、调速器和加速度传感器均通过电性连接，所述控制按钮和调速器均和电机23通过电性连接，可编程控制器作为主控器件，控制链锯22的启/停，电机23的启/停、调速与正反转控制；所述加速度传感器设置在支撑板21上，通过对链锯22进行振动加速度的实时检测，得到振动加速度的模拟信号，检测到的模拟信号经模数转化器转化为数字量，可编程控制器将数字量存入其存储器中，由可编程控制器将数字量与预设值进行比较，当振动加速度超过预设值时链锯22和电机23停止运行；链锯22启动后可编程控制器开始计时，累计时间达到10小时自动停机，试验中如发生试验木块卡阻，可以利用控制按钮改变电机23转向，或利用调速器调整电机23的转速，以消除试验木块卡阻，不需要停机调整木块。

可编程控制器型号为三菱fx3u-32mr，模数转化器型号为三菱fx3u-4ad，调速器型号为精研sk系列内置式调速器，加速度传感器为澄科ct1005lc，搅拌电机型号为精研200yt03。

试验过程的操作方法：

1.将试验链锯22通过螺栓和夹子固定在支撑板21上；

2.将固定好的链锯22和支撑板21用螺栓固定在固定盖板20上，并使锯板通过豁口插入箱体中；

3.控制系统通电并启动链锯22进行试验；

4.试验时若链锯22振动过大或试验时间达到10小时时，系统将停机，这时要检查并记录锯链和锯板的磨损状态；

5.如未磨损，继续试验，直至锯链和锯板发生磨损(一般需要30-80小时)，结束试验。

注意事项主要是注意试验安全，试验者与试验装置要保持1米以上的距离，锯链与锯板只在试验前润滑一次，试验中不添加润滑油。

本发明的工作原理是：搅拌式锯链疲劳试验装置进行试验时，先将支撑板21和固定盖板20通过螺栓连接固定，再将链锯22通过螺栓组件安装在支撑板21的立板上，并将链锯22的链锯锯板穿过固定盖板20和右箱盖板19侧边的豁口；通过左箱盖板18和右箱盖板19将试验木块填入箱体中至固定盖板20底面的高度，再盖上左箱盖板18和右箱盖板19，启动链锯22和电机23后，试验开始进行，电机23通过搅拌轴10带动搅拌托盘座9以及搅拌块8进行转动，从而木料同步晃动，可以避免链锯22和木块之间发生卡阻问题，当试验过程中，链锯22锯木过程中意外出现卡阻问题时，仍然可以通过控制按钮带动电机23反向转动或是加速转动，从而克服卡阻问题，无需停机调整木块，进而能够保证试验的顺利进行；链锯22启动后可编程控制器开始计时，累计时间达到10小时自动停机加速度传感器通过对链锯22进行振动加速度的实时检测，得到振动加速度的模拟信号，检测到的模拟信号经模数转化器转化为数字量，可编程控制器将数字量存入其存储器中，由可编程控制器将数字量与预设值进行比较，当振动加速度超过预设值时链锯22和电机23停止运行。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。