專利名稱：往復(fù)式雙動(dòng)刀切割試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及試驗(yàn)用作物切割器，它是雙層動(dòng)刀同時(shí)切割作物的切割試驗(yàn)裝置，屬于機(jī)械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
切割器是收獲機(jī)核心組成部件之一，切割器設(shè)計(jì)的合理性直接影響著收獲機(jī)的工作性能，切割器的各種參數(shù)都需要大量的試驗(yàn)來(lái)確定最佳參數(shù)值，目前對(duì)收獲機(jī)械切割器的研究主要是通過(guò)試驗(yàn)確定切割速度、喂入速度和刀片幾何參數(shù)等的最佳組合和研究其間的相互影響。但是切割器田間試驗(yàn)時(shí)受到田間環(huán)境影響較大，改變?cè)囼?yàn)參數(shù)較復(fù)雜，信號(hào)的采集和處理較困難，測(cè)試的誤差波動(dòng)較大，很不便于研究，且在田間試驗(yàn)，受到作物收獲季節(jié)的限制。傳統(tǒng)的收割器通常是單動(dòng)刀收割器，存在切割速度低、往復(fù)運(yùn)動(dòng)慣性力大和振動(dòng)大等問(wèn)題，所以，研究設(shè)計(jì)一款能解決傳統(tǒng)切割器存在問(wèn)題的切割器已經(jīng)成為一種需求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種往復(fù)式雙動(dòng)刀切割試驗(yàn)裝置，它能測(cè)量記錄切割器在切割作物過(guò)程中的切割功耗，對(duì)照作物切割后的漏茬率和破茬率來(lái)確定最佳的切割參數(shù)組合。往復(fù)式雙動(dòng)刀切割試驗(yàn)裝置，包括切割機(jī)構(gòu)、莖桿喂入機(jī)構(gòu)和監(jiān)測(cè)操縱機(jī)構(gòu)；所述切割機(jī)構(gòu)包括上刀桿和下刀桿，上、下刀桿通過(guò)各自的連接板與左、右搖臂的一端連接，左、右搖臂的另一端均與連桿一端鉸接，連桿的另一端連接著動(dòng)力輸入軸，動(dòng)力輸入軸通過(guò)皮帶傳動(dòng)連接電機(jī)。所述左、右搖臂與各自的連接板間分別設(shè)置有拉力傳感器。所述上、下刀桿設(shè)置在切割架上側(cè)一邊的定位圈中，上、下刀桿分別安裝固定有上、下刀片，上、下刀片規(guī)格一致，并垂直貼合，上、下刀片的刀口均為鋸齒形。所述左搖臂包括互為垂直上臂和下臂，上臂和下臂焊接固定在短桿的兩端，下臂的下方通過(guò)軸承與切割架固定連接，右搖臂為拐角垂直的“L”型整板，垂直拐角下方用軸承與切割架固定。所述與連桿連接的下臂和右搖臂的端部均設(shè)有腰形孔，銷軸貫穿腰形孔連接下臂、右搖臂和連桿，連桿的兩端均設(shè)置有關(guān)節(jié)軸承，連桿的另一端通過(guò)曲柄與動(dòng)力輸入軸連接。所述動(dòng)力輸入軸設(shè)置有兩個(gè)滾子鏈聯(lián)軸器，兩個(gè)滾子鏈聯(lián)軸器中間設(shè)置有扭矩轉(zhuǎn)速傳感器。 所述莖桿喂入機(jī)構(gòu)包括傳送支架，傳送支架的前端左右兩側(cè)設(shè)置有對(duì)稱的兩個(gè)用傳動(dòng)軸連接傳動(dòng)輪，后端左右兩側(cè)設(shè)置有對(duì)稱連接的兩個(gè)滾動(dòng)輪，前后對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)輪與滾動(dòng)輪用鏈條傳送連接，左右對(duì)稱的鏈條間設(shè)置有托板，托板上均勻設(shè)置有多個(gè)固定管，固定管中設(shè)置有扭簧夾。所述傳動(dòng)輪通過(guò)皮帶傳送連接電機(jī)，傳動(dòng)輪的端部設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器。所述監(jiān)測(cè)操縱機(jī)構(gòu)包括計(jì)算機(jī)和調(diào)速電機(jī)控制器，計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝有傳感器的測(cè)試分析軟件，計(jì)算機(jī)連接轉(zhuǎn)速傳感器、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器和拉力傳感器，調(diào)速電機(jī)控制器連接電機(jī)。本發(fā)明，電機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)動(dòng)力輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄跟隨動(dòng)力輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)連桿做周期往復(fù)運(yùn)動(dòng)，連桿前后拉動(dòng)左、右搖臂的一端，左、右搖臂通過(guò)軸承旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)上、下刀桿左右滑動(dòng)，上、下刀片同速異向移動(dòng)半個(gè)刀片的寬度，相鄰刀片的上、下刀片重疊，切割斷作物。切割機(jī)構(gòu)用一根連桿帶動(dòng)上、下刀桿同時(shí)移動(dòng)，減少傳動(dòng)件的數(shù)量，簡(jiǎn)化安裝調(diào)試過(guò)程，結(jié)構(gòu)緊湊，減少故障發(fā)生概率，上、下刀桿同時(shí)同速異向移動(dòng)，慣性力抵消，避免切割器產(chǎn)生很大的晃動(dòng)。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2是本發(fā)明切割機(jī)構(gòu)示意圖，
圖3是本發(fā)明切割機(jī)構(gòu)局部放大圖，
圖4是圖3中的A向視圖，
圖5是本發(fā)明左搖臂的結(jié)構(gòu)圖，
圖6是本發(fā)明莖桿喂入機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖，
附圖標(biāo)記列表:1 一切割機(jī)構(gòu)，2一莖桿喂入機(jī)構(gòu)，3一監(jiān)測(cè)操縱機(jī)構(gòu)，101、201 —電機(jī)，102、202—皮帶傳動(dòng)，103—扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，104 —曲柄，105—切割架，106—連桿，107—左搖臂，107-1—上臂，107-2—短桿，107-3—下臂，108—右搖臂，109—?jiǎng)恿斎胼S，110—滾子鏈聯(lián)軸器，111一關(guān)節(jié)軸承，112—軸承，113—拉力傳感器，114、115—連接板，116—上刀片，117一上刀桿，118一定位圈，119一下刀桿，120一下刀片，121一腰形孔，203一傳動(dòng)輪，204—固定管，205—鏈傳動(dòng)，206—傳動(dòng)架，207—滾動(dòng)輪，208—轉(zhuǎn)速傳感器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，下面描述中使用的詞語(yǔ)“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語(yǔ)“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1，切割機(jī)構(gòu)I與莖桿喂入機(jī)構(gòu)2對(duì)接，上刀片116和下刀片120位于傳動(dòng)輪203上方 ，莖桿喂入機(jī)構(gòu)2喂入到切割機(jī)構(gòu)I的刀口，被切割。本發(fā)明的切割機(jī)構(gòu)具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2和圖3，電機(jī)101和皮帶傳動(dòng)102安裝在切割架105的外側(cè)，電機(jī)101通過(guò)皮帶傳動(dòng)102和動(dòng)力輸入軸109帶動(dòng)連桿106跟隨曲柄104周期運(yùn)動(dòng)，連桿106拉動(dòng)左搖臂107和右搖臂108繞各自軸承112周期來(lái)回旋轉(zhuǎn)，左、右搖臂107、108的另一端通過(guò)各自的連接板115、114拉動(dòng)上、下刀桿117、119在定位圈118中同步異向左右移動(dòng)，上、下刀片116、120交錯(cuò)重疊，完成切割。定位圈118保證上、下刀桿117、119在移動(dòng)過(guò)程中，移動(dòng)軌跡平行。關(guān)節(jié)軸承111有利于連桿106跟隨曲柄104旋轉(zhuǎn)時(shí)，變換方向。鋸齒形刀口的刀片提高切割作物的鋒利度。扭矩轉(zhuǎn)速傳感器103測(cè)量記錄工作過(guò)程中，動(dòng)力輸入軸109的扭矩轉(zhuǎn)速，拉力傳感器113測(cè)量記錄拉動(dòng)上、下刀桿117、119的力。從圖4可以看到，上、下刀片116、120垂直對(duì)齊貼合，對(duì)稱地與上、下刀桿117、119固定，上刀桿117與對(duì)應(yīng)的連接板115固定，下刀桿119與連接板114固定。從圖5可見(jiàn)，上臂107-1與下臂107-3垂直，焊接固定在短桿107_2兩端，下臂107-3與連桿106連接端設(shè)有腰形孔121，貫穿在腰形孔121中的銷軸可以在腰形孔121中有適當(dāng)?shù)幕瑒?dòng)空間，以實(shí)現(xiàn)滑槽機(jī)構(gòu)，增加自由度。同時(shí)，右搖臂與連桿連接端也對(duì)應(yīng)設(shè)有相同的腰形孔，起到相同的作用。莖桿喂入機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6，傳動(dòng)架206平穩(wěn)地固定在地面上，使用前，將作物固定在托板上固定管204中，扭簧夾輔助將作物加緊固定，啟動(dòng)電機(jī)201，電機(jī)201通過(guò)皮帶傳動(dòng)202帶動(dòng)傳動(dòng)輪203轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)輪203帶動(dòng)滾輪207轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈條205和托板前進(jìn)，固定管204中的作物向著切割機(jī)構(gòu)I前進(jìn)，前進(jìn)到傳動(dòng)輪203上方，被上刀片116和下刀片120切割，轉(zhuǎn)速傳感器208測(cè)量記錄傳動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速。各傳感器測(cè)試記錄的參數(shù)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，并通過(guò)相應(yīng)軟件處理，統(tǒng)計(jì)比較最終的參數(shù)結(jié)果，調(diào)速電機(jī)控制器改變電機(jī)的輸出功率，調(diào)整參數(shù)結(jié)果，參照切割后作物的漏茬率和破茬 率，調(diào)整試驗(yàn)出最佳的切割參數(shù)組合。
權(quán)利要求
1.往復(fù)式雙動(dòng)刀切割試驗(yàn)裝置，其特征是包括切割機(jī)構(gòu)、莖桿喂入機(jī)構(gòu)和監(jiān)測(cè)操縱機(jī)構(gòu)；所述切割機(jī)構(gòu)包括上刀桿和下刀桿，上、下刀桿通過(guò)各自的連接板與左、右搖臂的一端連接，左、右搖臂的另一端均與連桿一端鉸接，連桿的另一端連接著動(dòng)力輸入軸，動(dòng)力輸入軸通過(guò)皮帶傳動(dòng)連接電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)式雙動(dòng)刀切割試驗(yàn)裝置，其特征是所述左、右搖臂與各自的連接板間分別設(shè)置有拉力傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)式雙動(dòng)刀切割試驗(yàn)裝置，其特征是所述上、下刀桿設(shè)置在切割架上側(cè)一邊的定位圈中，上、下刀桿分別安裝固定有上、下刀片，上、下刀片規(guī)格一致，并垂直貼合，上、下刀片的刀口均為鋸齒形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)式雙動(dòng)刀切割試驗(yàn)裝置，其特征是所述左搖臂包括互為垂直上臂和下臂，上臂和下臂焊接固定在短桿的兩端，下臂的下方通過(guò)軸承與切割架固定連接，右搖臂為拐角垂直的“L”型整板，垂直拐角下方用軸承與切割架固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)式雙動(dòng)刀切割試驗(yàn)裝置，其特征是所述與連桿連接的下臂和右搖臂的端部均設(shè)有腰形孔，銷軸貫穿腰形孔連接下臂、右搖臂和連桿，連桿的兩端均設(shè)置有關(guān)節(jié)軸承，連桿的另一端通過(guò)曲柄與動(dòng)力輸入軸連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)式雙動(dòng)刀切割試驗(yàn)裝置，其特征是所述動(dòng)力輸入軸設(shè)置有兩個(gè)滾子鏈聯(lián)軸器，兩個(gè)滾子鏈聯(lián)軸器中間設(shè)置有扭矩轉(zhuǎn)速傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)式雙動(dòng)刀切割試驗(yàn)裝置，其特征是所述莖桿喂入機(jī)構(gòu)包括傳送支架，傳送支架的前端左右兩側(cè)設(shè)置有對(duì)稱的兩個(gè)用傳動(dòng)軸連接傳動(dòng)輪，后端左右兩側(cè)設(shè)置有對(duì)稱連接的兩個(gè)滾動(dòng)輪，前后對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)輪與滾動(dòng)輪用鏈條傳送連接，左右對(duì)稱的鏈條間設(shè)置有 托板，托板上均勻設(shè)置有多個(gè)固定管，固定管中設(shè)置有扭簧夾。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的往復(fù)式雙動(dòng)刀切割試驗(yàn)裝置，其特征是所述傳動(dòng)輪通過(guò)皮帶傳送連接電機(jī)，傳動(dòng)輪的端部設(shè)置有轉(zhuǎn)速傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的往復(fù)式雙動(dòng)刀切割試驗(yàn)裝置，其特征是所述監(jiān)測(cè)操縱機(jī)構(gòu)包括計(jì)算機(jī)和調(diào)速電機(jī)控制器，計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝有傳感器的測(cè)試分析軟件，計(jì)算機(jī)連接轉(zhuǎn)速傳感器、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器和拉力傳感器，調(diào)速電機(jī)控制器連接電機(jī)。
全文摘要
往復(fù)式雙動(dòng)刀切割試驗(yàn)裝置，包括切割機(jī)構(gòu)、莖稈喂入機(jī)構(gòu)和監(jiān)測(cè)操縱機(jī)構(gòu)，電機(jī)的輸入動(dòng)力通過(guò)一根連桿帶動(dòng)上、下刀桿平行異向移動(dòng)，從而相鄰的上、下刀片移動(dòng)，交錯(cuò)重疊，切割斷作物，分別在動(dòng)力輸入軸，上、下刀桿與左、右搖臂間和傳動(dòng)輪旁安裝有扭矩轉(zhuǎn)速傳感器，拉力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，用來(lái)感應(yīng)和記錄切割過(guò)程中的參數(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理，計(jì)算出最佳的各參數(shù)組合。本發(fā)明雙層動(dòng)刀同時(shí)同速異向移動(dòng)，上、下刀桿的慣性力抵消，避免切割器產(chǎn)生很大的晃動(dòng)，通過(guò)一根連桿傳輸動(dòng)力，提高上、下刀片運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性，減少機(jī)器安裝調(diào)試過(guò)程。
文檔編號(hào)A01D34/13GK103098604SQ20131002069
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者沈成, 陳巧敏, 李顯旺, 王錦國(guó), 張彬, 黃繼承, 汪志兵 申請(qǐng)人:農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所