土槽試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種土槽試驗(yàn)臺(tái)，涉及一種農(nóng)業(yè)機(jī)械的試驗(yàn)平臺(tái)，尤其涉及一種可以進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械及工作部件的性能試驗(yàn)的土槽試驗(yàn)臺(tái)。包括固定土槽、裝在固定土槽上方的T型導(dǎo)軌、套裝在T型導(dǎo)軌上的牽引臺(tái)車、牽引牽引臺(tái)車運(yùn)動(dòng)的牽引機(jī)構(gòu)、裝在牽引臺(tái)車下方的三個(gè)方向的氣浮振動(dòng)系統(tǒng)、土壤工作部件安裝板、六自由度傳感器和土壤工作部件。本實(shí)用新型的土槽試驗(yàn)臺(tái)通過三個(gè)方向的氣浮振動(dòng)系統(tǒng)提供土壤工作部件一個(gè)可控的有規(guī)律的振動(dòng)并且通過六自由度傳感器檢測(cè)出任意方向震動(dòng)強(qiáng)度。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，提供三自由度震動(dòng)，即上下振動(dòng)、左右振動(dòng)、前后振動(dòng)，并且采用六自由度傳感器測(cè)量，使測(cè)量結(jié)果更加精確。
【專利說明】土槽試驗(yàn)臺(tái)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種農(nóng)業(yè)機(jī)械的試驗(yàn)平臺(tái)，尤其涉及一種可以進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械及工作部件的性能試驗(yàn)的土槽試驗(yàn)臺(tái)。

【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)機(jī)具的土壤工作部件及整機(jī)的田間試驗(yàn)往往無法控制土壤的狀態(tài)特性，無法準(zhǔn)確調(diào)控工作參數(shù)和環(huán)境條件，建設(shè)土槽試驗(yàn)臺(tái)的目的是能夠模擬田間的狀況，造就所需的土壤狀態(tài)，控制各種相應(yīng)的工作參數(shù)，對(duì)選定的土壤工作部件或整機(jī)進(jìn)行性能試驗(yàn)研究或測(cè)定?？扇旌蚬ぷ?，縮短研究周期，加快研究速度，提高測(cè)試精度，特別是通過土壤恢復(fù)作業(yè)，可使土壤參數(shù)比田間條件下更為均勻。土壤工作部件及機(jī)具的土槽試驗(yàn)作為田間試驗(yàn)的補(bǔ)充，從而掌握被測(cè)機(jī)具的工作特點(diǎn)和工作參數(shù)對(duì)性能的影響的規(guī)律，并進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，為耕種機(jī)械高端技術(shù)的研究、產(chǎn)品部件和整機(jī)性能試驗(yàn)研究提供先進(jìn)的試驗(yàn)平臺(tái)和測(cè)試手段。
[0003]自上世紀(jì)30年代開始，許多國(guó)家，特別是發(fā)達(dá)國(guó)家的研究中心、公司、學(xué)校相繼建立了不同類型的土槽試驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)開展工作部件的理論研究、新型機(jī)具的開發(fā)及教學(xué)工作有重要的價(jià)值。國(guó)內(nèi)土槽始建于50年代和60年代初，最早一批土槽出現(xiàn)與中央科研機(jī)構(gòu)和高校，用于土壤參數(shù)測(cè)量的試驗(yàn)。
[0004]一般的土槽試驗(yàn)臺(tái)有裝滿模擬田間土壤的土壤槽、軌道、牽引臺(tái)車和控制裝置組成。牽引臺(tái)車模擬拖拉機(jī)，可懸掛被測(cè)機(jī)具，并驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)部件，可調(diào)整耕深、牽引速度和旋轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)速；具有模擬田間土壤狀態(tài)的土壤恢復(fù)設(shè)備；包含土壤參數(shù)和工作參數(shù)的測(cè)量?jī)x器與裝置；具有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)、傳輸、顯示、打印、攝像等功能。但是，現(xiàn)有的土槽試驗(yàn)臺(tái)往往存在以下不足:或懸掛裝置較少，各種土壤恢復(fù)部件、被測(cè)農(nóng)機(jī)具用I?2套懸掛裝置，試驗(yàn)時(shí)頻繁更換懸掛部件，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低；或試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)人員在運(yùn)行的臺(tái)車上操作測(cè)控系統(tǒng)，降低了系統(tǒng)的安全性；或測(cè)試的數(shù)據(jù)不夠全面，試驗(yàn)局限性較大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)現(xiàn)土槽試驗(yàn)臺(tái)的不足，提供一種可施加一個(gè)可控的有一定規(guī)律振動(dòng)規(guī)律并可以檢測(cè)出任意方向土壤工作部件所受力及力矩的土槽試驗(yàn)臺(tái)。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:土槽試驗(yàn)臺(tái)，包括固定土槽、裝在固定土槽上方的T型導(dǎo)軌、套裝在T型導(dǎo)軌上的牽引臺(tái)車、牽引牽引臺(tái)車運(yùn)動(dòng)的牽引機(jī)構(gòu)，它還包括氣壓缸、氣壓缸導(dǎo)向桿、第一氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)、第二氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)、第三氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)、土壤工作部件安裝板、六自由度傳感器和土壤工作部件；所述氣壓缸的底部固接牽引臺(tái)車的底部，所述氣壓缸的活塞桿連接第一氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)，所述第一氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)連接第二氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)，所述第二氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)連接第三氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)，所述第三氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)連接土壤工作部件安裝板；所述土壤工作部件安裝板底部連接土壤工作部件；所述土壤工作部件安裝板上設(shè)有六自由度傳感器。
[0007]進(jìn)一步的，所述第一氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)包括第一氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)、第二氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)、第一氣浮導(dǎo)軌、第一氣浮振動(dòng)器；所述第一氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)連接氣壓缸的活塞桿，所述第一氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)和第二氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)通過第一氣浮導(dǎo)軌連接，所述第一氣浮振動(dòng)器設(shè)在第二氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)上；所述第二氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)包括第三氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)、第二氣浮導(dǎo)軌、第二氣浮振動(dòng)器；所述第二氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)和第三氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)通過第二氣浮導(dǎo)軌連接，所述第二氣浮振動(dòng)器設(shè)在第三氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)上；所述第三氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)包括第四氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)、第三氣浮導(dǎo)軌和第三氣浮振動(dòng)器，所述第四氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)豎直放置且頂端固接第三氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)的底部，所述第四氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)和土壤工作部件安裝板通過第三氣浮導(dǎo)軌連接，所述第三氣浮振動(dòng)器裝在土壤工作部件安裝板上。
[0008]進(jìn)一步的，所述牽引臺(tái)車底部和第一氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)之間設(shè)有導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向桿上設(shè)有定位孔。
[0009]本實(shí)用新型的技術(shù)思路為:牽引臺(tái)車設(shè)置在固定土槽上方的T型導(dǎo)軌上，在牽引機(jī)構(gòu)的作用下運(yùn)動(dòng)，牽引臺(tái)車下方依次連接氣壓缸、第一氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)、第二氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)、第三氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)、土壤工作部件安裝板和土壤工作部件，氣壓缸控制土壤工作部件的挖掘深度以及提供土壤工作部件向下運(yùn)動(dòng)時(shí)需要的力，第一氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)控制土壤工作部件水平方向左右的震動(dòng)，第二氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)控制土壤工作部件水平方向前后的震動(dòng)，第三氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)控制土壤工作部件豎直方向的震動(dòng)，其中第三氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)直接帶動(dòng)土壤工作部件的震動(dòng)，第二氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)第三氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)和土壤工作部件一起前后振動(dòng)，第一氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)第二氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)、第三氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)和土壤工作部件一起左右振動(dòng)，三者振動(dòng)互不干涉，可以進(jìn)行單方向的振動(dòng)也可以同時(shí)進(jìn)行幾個(gè)方向的振動(dòng)。在土壤工作部件安裝板上設(shè)置六自由度傳感器，對(duì)土壤工作部件工作時(shí)的任意方向振動(dòng)強(qiáng)度均可進(jìn)行測(cè)量。
[0010]導(dǎo)向桿的作用是加強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，氣壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)如果同時(shí)三個(gè)氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)工作，產(chǎn)生的共振會(huì)引起整個(gè)系統(tǒng)劇烈抖動(dòng)，導(dǎo)向桿在氣壓缸運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)用定位銷定位，使得整個(gè)臺(tái)車以及下方的氣壓缸固定成一個(gè)整體，下方的三個(gè)氣浮振動(dòng)器工作時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)不會(huì)對(duì)上述整體產(chǎn)生影響，加強(qiáng)了測(cè)量的精度。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，提供三自由度震動(dòng)，即上下振動(dòng)、左右振動(dòng)、前后振動(dòng)，并且采用六自由度傳感器測(cè)量，使測(cè)量結(jié)果更加精確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型土槽試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型的牽引臺(tái)車振動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。
[0015]結(jié)合圖1、圖2，一種土槽試驗(yàn)臺(tái)，包括固定不動(dòng)的固定土槽1、裝在固定土槽上方的T型導(dǎo)軌2，T型導(dǎo)軌2水平放置，T型導(dǎo)軌2的兩端架設(shè)在底部固定在土槽里的兩個(gè)支架上。牽引臺(tái)車3設(shè)在T型導(dǎo)軌2上，牽引臺(tái)車3上設(shè)有與T型導(dǎo)軌2相配合的T型槽，牽引臺(tái)車3通過鋼絲連接牽引機(jī)構(gòu)4，牽引臺(tái)車3在牽引機(jī)構(gòu)4的作用下沿著T型導(dǎo)軌2水平方向移動(dòng)。牽引臺(tái)車3底部為水平平臺(tái)，水平平臺(tái)的底部通過螺栓固接氣壓缸5的底部，氣壓缸5倒置，氣壓缸5的活塞桿連接第一氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)，氣壓缸5的作用是帶動(dòng)整個(gè)土壤工作部件8豎直方向移動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)土壤工作部件8的向下挖掘。氣壓缸5的下方連接第一氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)，弟一氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)連接弟~■氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)，弟~■氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)連接弟二振動(dòng)系統(tǒng)，第三振動(dòng)系統(tǒng)連接土壤工作部件安裝板9，土壤工作部件安裝板9的底部連接土壤工作部件8。
[0016]第一氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)包括第一氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)10、第二氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)11、第一氣浮導(dǎo)軌18、第一氣浮振動(dòng)器17 ;第一氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)10通過螺栓固接氣壓缸8的活塞桿，第一氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)10和第二氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)11通過第一氣浮導(dǎo)軌18連接，第一氣浮導(dǎo)軌18水平放置且垂直于T型導(dǎo)軌2 ;第一氣浮振動(dòng)器17設(shè)在第二氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)11上，第一氣浮振動(dòng)器17的振動(dòng)方向?yàn)樗椒较蚯昂笳駝?dòng)；第二氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)包括第三氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)12、第二氣浮導(dǎo)軌19、第二氣浮振動(dòng)器16 ;第二氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)11和第三氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)12通過第二氣浮導(dǎo)軌19連接，第二氣浮導(dǎo)軌19水平放置且平行于T型導(dǎo)軌2 ;第二氣浮振動(dòng)器16設(shè)在第三氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)12上，第二氣浮振動(dòng)器
16的振動(dòng)方向?yàn)樗椒较蜃笥艺駝?dòng)；第三氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)包括第四氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)13、第三氣浮導(dǎo)軌20和第三氣浮振動(dòng)器15，第四氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)13豎直放置且頂端固接第三氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)12的底部，第四氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)13和土壤工作部件安裝板9通過第三氣浮導(dǎo)軌20連接，第三氣浮導(dǎo)軌20豎直放置，第三氣浮振動(dòng)器15裝在土壤工作部件安裝板9上,第三氣浮振動(dòng)器15的振動(dòng)方向?yàn)樨Q直方向。第一氣浮振動(dòng)器17在振動(dòng)時(shí)帶動(dòng)第二氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)、第三氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)、土壤工作部件安裝板9和土壤工作部件一起水平前后振動(dòng)，第二氣浮振動(dòng)器16在振動(dòng)時(shí)帶動(dòng)第三氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)、土壤工作部件安裝板9和土壤工作部件一起水平左右振動(dòng)，第三氣浮振動(dòng)器15在振動(dòng)時(shí)帶動(dòng)土壤工作部件安裝板9和土壤工作部件一起豎直方向振動(dòng)。
[0017]土壤工作部件安裝板9的底部固接土壤工作部件，土壤工作部件安裝板9上設(shè)有六自由度傳感器7，可以測(cè)量六個(gè)方向的振動(dòng)強(qiáng)度，六自由度傳感器7的作用是當(dāng)?shù)谝粴飧≌駝?dòng)器17、第二氣浮振動(dòng)器16和第三氣浮振動(dòng)器15在單個(gè)振動(dòng)或者同時(shí)振動(dòng)時(shí)測(cè)出土壤工作部件的振動(dòng)強(qiáng)度。
[0018]牽引臺(tái)車3的底部和第一氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)17之間設(shè)有導(dǎo)向桿6，導(dǎo)向桿上設(shè)有定位孔。導(dǎo)向桿的6作用是加強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，氣壓缸5運(yùn)動(dòng)時(shí)如果同時(shí)三個(gè)氣動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)工作，產(chǎn)生的共振會(huì)引起整個(gè)系統(tǒng)劇烈抖動(dòng)，導(dǎo)向桿6在氣壓缸5運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)用定位銷定位，使得整個(gè)臺(tái)車以及下方的氣壓缸固定成一個(gè)整體，下方的三個(gè)氣浮振動(dòng)器工作時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)不會(huì)對(duì)上述整體產(chǎn)生影響，加強(qiáng)了測(cè)量的精度。
[0019]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的上述【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用于示例性說明或解釋本實(shí)用新型的原理，而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。因此，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本實(shí)用新型所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【權(quán)利要求】
1.土槽試驗(yàn)臺(tái)，包括固定土槽、裝在固定土槽上方的T型導(dǎo)軌、套裝在T型導(dǎo)軌上的牽引臺(tái)車、牽引牽引臺(tái)車運(yùn)動(dòng)的牽引機(jī)構(gòu)，其特征在于:它還包括氣壓缸、氣壓缸導(dǎo)向桿、第一氣浮振動(dòng)系統(tǒng)、第二氣浮振動(dòng)系統(tǒng)、第三氣浮振動(dòng)系統(tǒng)、土壤工作部件安裝板、六自由度傳感器和土壤工作部件；所述氣壓缸的底部固接牽引臺(tái)車的底部，所述氣壓缸的活塞桿連接第一氣浮振動(dòng)系統(tǒng)，所述第一氣浮振動(dòng)系統(tǒng)連接第二氣浮振動(dòng)系統(tǒng)，所述第二氣浮振動(dòng)系統(tǒng)連接第三氣浮振動(dòng)系統(tǒng)，所述第三氣浮振動(dòng)系統(tǒng)連接土壤工作部件安裝板；所述土壤工作部件安裝板底部連接土壤工作部件；所述土壤工作部件安裝板上設(shè)有六自由度傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土槽試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述第一氣浮振動(dòng)系統(tǒng)包括第一氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)、第二氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)、第一氣浮導(dǎo)軌、第一氣動(dòng)振動(dòng)器；所述第一氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)連接氣壓缸的活塞桿，所述第一氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)和第二氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)通過第一氣浮導(dǎo)軌連接，所述第一氣動(dòng)振動(dòng)器設(shè)在第二氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)上；所述第二氣浮振動(dòng)系統(tǒng)包括第三氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)、第二氣浮導(dǎo)軌、第二氣動(dòng)振動(dòng)器；所述第二氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)和第三氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)通過第二氣浮導(dǎo)軌連接，所述第二氣動(dòng)振動(dòng)器設(shè)在第三氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)上；所述第三氣浮振動(dòng)系統(tǒng)包括第四氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)、第三氣浮導(dǎo)軌和第三氣動(dòng)振動(dòng)器，所述第四氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)豎直放置且頂端固接第三氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)的底部，所述第四氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)和土壤工作部件安裝板通過第三氣浮導(dǎo)軌連接，所述第三氣動(dòng)振動(dòng)器裝在土壤工作部件安裝板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土槽試驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述牽引臺(tái)車底部和第一氣浮導(dǎo)軌安裝平臺(tái)之間設(shè)有導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向桿上設(shè)有定位孔。
【文檔編號(hào)】G01M7/06GK204128799SQ201420559594
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】蔣建東, 趙穎娣 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)