一种割刀磨损腐蚀试验台

1.本实用新型涉及刀具磨损试验技术领域，尤其涉及到一种模拟实际茎秆切割酸碱度环境并实现割刀快速磨损的试验台，具体为一种割刀磨损腐蚀试验台。


背景技术：

2.农作物茎秆是农业生产系统中丰富的生物质和饲料资源，在发展循环经济的背景下，茎秆资源的综合利用愈发得到重视。茎秆切割作业，不仅是充分利用茎秆资源的先决条件，更是农业收获的重要工序。因此，提高茎秆切割的机械化水平和工作效率，对于引领农业绿色循环发展，促进农业丰产丰收具有现实意义。割刀是收割机械开展收获作业的核心零部件，其工作性能直接影响到整机的工作可靠性。实际切割作业中，茎秆与割刀的频繁摩擦碰撞及茎秆汁液的腐蚀，加剧了割刀的磨损消耗。现有技术中对割刀耐磨性能的研究，通常以现场切割试验为主，研究成本非常高，且效率较低。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有技术的不足，提供一种割刀磨损腐蚀试验台，能够模拟实际切割工况，降低了研究成本，提高了效率。
4.本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种割刀磨损腐蚀试验台，包括箱体、与箱体转动连接的转动轴，以及驱动所述转动轴转动的驱动装置，所述转动轴上安装有位于箱体内的割刀，箱体上设有茎秆放入口和喷嘴，喷嘴的一端连通仿茎秆汁液腐蚀剂供给装置，喷嘴的另一端延伸至箱体内。
5.本方案在使用时，通过茎秆放入口将茎秆放入箱体内，通过喷嘴向箱体内喷入仿茎秆汁液腐蚀剂，使箱体内的酸碱度阈值与实际切割作业时的一致，通过驱动装置带动转动轴旋转，从而使割刀旋转，形成对茎秆的切割，实现模拟茎秆切割过程所导致的割刀磨损。
6.作为优化，箱体下方设有振动台，且箱体与振动台固定连接。在割刀将茎秆切割后，容易产生凹坑，使割刀发生空转，本优化方案利用振动台带动箱体振动，使茎秆在箱体内密实、均匀分布，提高对割刀的磨损效果。
7.作为优化，箱体内侧壁设有酸碱度传感器，酸碱度传感器电性连接控制系统，控制系统与驱动装置、仿茎秆汁液腐蚀剂供给装置电性连接。本优化方案通过酸碱度传感器检测箱体内的酸碱度，当箱体内的酸碱度阈值达到设定值时，控制系统控制仿茎秆汁液腐蚀剂供给装置停止工作，并启动驱动装置，进行切割作业，提高了试验效率和自动化水平。
8.作为优化，所述箱体包括圆筒状的中间壳，以及分别固接于中间壳两端的侧盖，至少一侧盖通过螺栓与中间壳固接。本优化方案将中间壳设置为圆筒状，便于提高切割茎秆的均匀性，通过将至少一侧盖通过螺栓与中间壳固接，方便将侧盖拆下进行检修，同时也方便割刀的拆卸和安装。
9.作为优化，所述茎秆放入口位于箱体的顶部，且在箱体上铰接有与茎秆放入口适
配的顶盖。本优化方案通过设置顶盖，防止切割过程中产生的灰尘和碎屑窜出，将茎秆放入口设置在箱体顶部，方便茎秆的投入。
10.作为优化，箱体的底部开设有茎秆放出口，箱体底部通过铰轴铰接有与茎秆放出口适配的底门，底门下方设有伸缩机构，伸缩机构的一端与箱体铰接，伸缩机构的另一端与底门铰接，且伸缩机构与底门之间的铰接点位于所述铰轴的前侧。本优化方案通过设置茎秆放出口，便于将切割后的废弃茎秆碎条倒出，通过伸缩机构实现底门的打开和关闭，结构简单，而且操作方便。
11.作为优化，仿茎秆汁液腐蚀剂供给装置包括喷雾增压器和导管，喷雾增压器的出液口通过导管与喷嘴连通。本优化方案通过设置喷雾增压器，提高了喷嘴的喷雾效果，从而提高了箱体内酸碱度的一致性。
12.本方案还提供一种使用上述割刀磨损腐蚀试验台进行的试验方法，包括如下步骤：
13.1、向箱体内放入茎秆，并通过喷嘴向箱体内喷入仿茎秆汁液腐蚀剂，当酸碱度传感器检测到的酸碱度阈值与实际切割作业环境的酸碱度一致时，停止仿茎秆汁液腐蚀剂的喷入，启动电动机，带动割刀旋转，割刀反复切入茎秆实现快速磨损；
14.2、通过控制系统对电动机进行调速，进而改变割刀的转速，以调整割刀磨损速率；
15.3、在对茎秆的切割过程中，茎秆被甩出后会形成凹坑，通过调整振动台的振动频率使茎秆在箱体内密实分布；
16.4、切割结束后，打开底门，将茎秆卸出。
17.本实用新型的有益效果为：通过喷嘴向箱体内喷入仿茎秆汁液腐蚀剂，以模拟实际茎秆切割时的酸碱度环境，并以旋转切割的方式实现割刀的快速磨损，降低了开展现场试验的成本，提高了割刀磨损特性的研究效率。
附图说明
18.图1为本实用新型整体结构示意图；
19.图2为箱体结构示意图；
20.图3为喷嘴结构示意图；
21.图4为驱动装置结构示意图；
22.图5为底门结构示意图；
23.图6为侧盖结构示意图；
24.图中所示：
25.1、主动带轮，2、v型带，3、振动台，4、从动带轮，5、转动轴，6、箱体，7、杆件，8、割刀， 9、右端的侧盖，10、带座轴承，11、顶盖，12、喷雾增压器，13、导管，14、喷嘴，15、机架，16、控制台，17、电动机，18、底门，19、伸缩机构，20、酸碱度传感器。
具体实施方式
26.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些
技术特征未进行描述。
27.为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本实用新型的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下。
28.本实施例的割刀磨损腐蚀试验台可以模拟茎秆切割过程所导致的割刀磨损，通过电动机带动割刀转动，箱体中放入茎秆枝条，并喷入仿茎秆汁液腐蚀剂，开动试验台，进行割刀的快速磨损。茎秆枝条切割粉碎后，可控制电动拉杆打开底门，将废弃的茎秆碎条倒出，并通过箱体顶部放入口加入新的茎秆枝条。本实施例可以在一定的酸碱度环境下，实现割刀的快速磨损，以有效检测割刀的耐磨损性能。
29.具体结构如图1所示，一种割刀磨损腐蚀试验台，包括机架15、控制台16、箱体6、与箱体转动连接的转动轴5，以及驱动所述转动轴转动的驱动装置。
30.本实施例的箱体包括圆筒状的中间壳，以及分别密封固接于中间壳左、右两端的侧盖，中间壳与转动轴同轴设置，右端的侧盖9通过螺栓与中间壳固接，转动轴穿过左端的侧盖，箱体上安装有支撑转动轴的带座轴承10。
31.驱动装置包括固定设置在机架上的电动机17、安装在电动机输出轴上的主动带轮1，以及安装在转动轴左端的从动带轮4，主动带轮的直径小于从动带轮的直径，主动带轮与从动带轮通过v型带2传动连接。本实施例的电动机17为三相异步电动机，可通过控制系统对电动机进行调速，通过控制电动机转速改变割刀转速，以实现不同的割刀切割磨损速率。
32.转动轴上通过杆件7安装有若干位于箱体内的割刀8，具体的，杆件7共两组，沿转动轴轴向分布，每组杆件中杆件的数量为三个，且同一组中的三个杆件沿周向均匀分布，杆件的一端与转动轴固接，割刀通过销轴铰接安装在杆件的另一端，割刀孔可绕销轴转动。工作过程中，电动机通过带传动带动转动轴转动，从而带动杆件和割刀旋转，旋转的割刀切割茎秆枝条，通过调整茎秆枝条厚度改变割刀的切入深度。
33.箱体顶部开设有茎秆放入口，且在箱体上铰接有与茎秆放入口适配的顶盖11，切割前打开顶盖，将茎秆由茎秆放入口放入箱体，然后将顶盖放下，切割时利用顶盖封住茎秆放入口，以免切割产生的灰尘和碎屑崩出，保证试验安全。
34.箱体的中间壳侧壁上通过螺纹连接有若干喷嘴14，喷嘴的一端连通仿茎秆汁液腐蚀剂供给装置，喷嘴的另一端延伸至箱体内。仿茎秆汁液腐蚀剂供给装置包括喷雾增压器12和导管13，喷雾增压器的储液筒用于盛放仿茎秆汁液腐蚀剂，喷雾增压器的出液口通过导管13与喷嘴14连通。具体的，中间壳的前后两侧分别设有两个沿圆周表面法线方向分布的喷嘴，同侧的喷嘴分别与同一导管的两端连通，使用时，在喷雾增压器中加入适量的仿茎秆汁液腐蚀剂，加压后仿茎秆汁液腐蚀剂喷入导管中，利用导管的分流进入两喷嘴，仿茎秆汁液腐蚀剂经过喷嘴以喷雾形式喷入箱体中，模拟实际切割过程中的酸碱度环境。 箱体的内壁设有防腐层，以防止箱体被腐蚀。
35.箱体下方设有振动台3，且箱体与振动台通过螺钉固定连接，振动台与机架相互独立，机架通过螺栓安装固定在地面上，振动台也固定在地面上。利用振动台的振动，带动箱体振动，使箱体内的茎秆分布更加均匀，避免出现凹坑。
36.箱体内侧壁设有酸碱度传感器20，酸碱度传感器电性连接控制系统，控制系统与驱动装置、仿茎秆汁液腐蚀剂供给装置电性连接。本实施例的酸碱度传感器20安装在右端的侧盖内壁，且酸碱度传感器20在高度方向上低于转动轴，使酸碱度检测点的位置位于茎
秆放置的高度范围内，提高了模拟的准确性。控制系统安装在控制台16内，控制台固定安装在机架上。酸碱度传感器检测茎秆枝条及箱体环境的酸碱度，并将数据显示在控制台上，在达到预设的酸碱度数值后，停止喷射仿茎秆汁液腐蚀剂，开启电动机进行切割作业。
37.箱体的底部开设有茎秆放出口，箱体底部通过铰轴铰接有与茎秆放出口适配的底门18，底门下方设有伸缩机构19，伸缩机构的一端与箱体铰接，伸缩机构的另一端与底门铰接，且伸缩机构与底门之间的铰接点位于所述铰轴的前侧。作为优选方案，本实施例的伸缩机构19为电动拉杆。通过控制电动拉杆打开底门，将废弃的茎秆碎条倒出，加入新的茎秆继续开展磨损试验。
38.一种使用本实施例割刀磨损腐蚀试验台进行的试验方法，包括如下步骤：
39.1、打开顶盖，通过茎秆放入口向箱体内放入茎秆，并通过喷嘴向箱体内喷入仿茎秆汁液腐蚀剂，利用酸碱度传感器检测箱体内的酸碱度阈值，当酸碱度传感器检测到的酸碱度阈值与实际切割作业环境的酸碱度一致时，停止仿茎秆汁液腐蚀剂的喷入，启动电动机，带动割刀旋转，割刀反复切入茎秆实现快速磨损；
40.2、通过控制系统对电动机进行调速，进而改变割刀的转速，以调整割刀磨损速率；
41.3、在对茎秆的切割过程中，割刀频繁切入同一位置，茎秆被甩出后会形成凹坑，从而导致割刀出现空转，为避免空转现象，本方法通过调整振动台的振动频率使茎秆在箱体内密实分布；
42.4、切割结束后，在试验台静止状态下，打开底门，将茎秆卸出，并将新的作物茎秆放入，继续进行磨损腐蚀试验。
43.本实用新型的割刀磨损腐蚀试验台可在一定的酸碱度环境下，加速模拟割刀切割作物茎秆过程中磨损状况的变化，以有效检测割刀的耐磨损性能，提高了实验室研究效率，同时由于本实用新型的割刀磨损腐蚀试验台能模拟实际切割作业的环境及过程，降低了田间试验的成本，提高了割刀耐磨损、耐腐蚀性能的检测效率，具有良好的工程创新性和推广应用价值。
44.当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。