一种教学用仿形机构下压力试验台的制作方法

1.本发明涉及智能农业机械教学设施技术领域，具体涉及一种教学用仿形机构下压力试验台。


背景技术：

2.播种深度作为仿形播种机播种作业质量的重要指标，对单粒精播的作物产量有极大的影响。播种深度一致性差，会影响出苗整齐度，降低群体密度和整齐度，致使玉米、大豆等单粒精播植株产量降低；现有技术中，大多数仿形播种机主要依靠平行四连杆机构以及人工调节弹簧张紧从而实现对地面进行仿形来保证播深稳定性，但这种被动式仿形，在土壤较硬，残茬过多的情况下仿形效果差，不能够很好的保证播深稳定性。
3.在教学工作过程中，往往采用田间试验的方式进行学生对仿形机构下压力试验进行教学培训，但其缺点为整体教学装置体积较大，需要特定的田间环境进行教学模拟，缺少一种结构简单、占用空间小且仿真度高的教学用仿形机构下压力试验台。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种教学用仿形机构下压力试验台，以解决现有技术中的上述问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.根据本发明的第一方面，一种教学用仿形机构下压力试验台，包括机架、前固定架、上连杆、下连杆、后连杆、液压缸、压轮、压力测量仪、显示控制器、液压分配阀、传感器组件、液压站以及比例电磁阀；所述机架为铝型材拼接而成的矩形框架结构，所述前固定架可拆卸连接在所述机架的一个竖直面上，所述上连杆的前端与所述前固定架的上端铰接，所述下连杆的前端与所述前固定架的下端铰接，所述上连杆的后端与所述后连杆的上端铰接，所述下连杆的下端与所述后连杆的下端铰接，所述液压缸的缸体转动连接在所述前固定架上，所述液压缸的伸缩杆转动连接在所述下连杆上，所述后连杆向下延伸且转动连接有所述压轮；所述机架的顶端可拆卸连接有所述液压分配阀，所述机架的旁侧设置有所述液压站，所述液压站通过管路与所述液压分配阀连接，所述液压分配阀通过管道与所述液压缸连接，所述液压缸上设置有所述比例电磁阀，所述机架的顶端设置有传感器组件，所述显示控制器可拆卸设置在所述机架的前上端，所述显示控制器内设置有可编程序控制器，所述传感器组件、所述压力测量仪以及所述比例电磁阀均与所述可编程序控制器电连接；所述压轮的下方设置有所述压力测量仪，所述压轮抵接在所述压力测量仪上；当改变所述传感器组件的压力大小时，所述可编程序控制器控制所述比例电磁阀的动作从而控制液压缸的伸缩杆的伸缩运动。
7.进一步地，所述传感器组件包括传感器支撑板、压力杆、弯曲传感器和转轴，所述传感器支撑板可拆卸连接在所述机架上，所述传感器支撑板设置有相互平行的两个立板，所述弯曲传感器的两端分别对应插接在两个所述立板上，所述转轴的两端分别对应插接在
两个所述立板上，所述压力杆的中部转动连接在所述转轴上，所述压力杆的前端抵接在所述弯曲传感器上，所述弯曲传感器与所述可编程序控制器电连接。
8.进一步地，所述传感器组件还包括轴端卡簧和限位板，两个所述立板上均开设有开口槽，所述弯曲传感器的两端分别插接在所述开口槽内，所述弯曲传感器的一端通过限位板固定在其中一个所述立板上，所述弯曲传感器的另一端通过所述轴端卡簧卡接在另一个所述立板的所述开口槽内。
9.进一步地，还包括张紧支架和张紧螺栓，所述张紧支架固定在所述传感器支撑板的一侧，所述张紧螺栓螺纹连接在所述张紧支架上，所述张紧螺栓的下端抵接在所述压力杆背离其转轴的一端。
10.进一步地，所述比例电磁阀一体成型设置在所述液压缸的末端，所述液压缸的末端通过三条管路与所述液压分配阀连接。
11.进一步地，还包括前支撑，所述前支撑的下端焊接在所述前固定架上，所述前支撑的后端倾斜向上延伸，所述液压缸的缸体转动连接在所述前支撑上。
12.进一步地，还包括万向轮，所述液压站和所述机架的下方均设置有多个所述万向轮。
13.进一步地，所述弯曲传感器的中部设置有环形槽，所述压力杆的前端抵接在所述环形槽内。
14.进一步地，还包括橡胶套，所述压力杆的后端套设有所述橡胶套。
15.进一步地，所述可编程序控制器内设置有压力阈值；当所述弯曲传感器受到的所述压力杆的压力增大且压力大于所述压力阈值时，所述液压缸的伸缩杆伸出；当所述弯曲传感器受到所述压力杆的压力减小且压力小于所述压力阈值时，所述液压缸的伸缩杆收缩。
16.本发明具有如下优点：本发明突破性的采用了主动作用式仿形技术，有效的模拟了仿形机构实际作业过程的理想的播种深度一致性和合理的土壤压实度，本装置的机架取材简单，调整方便，占用体积小，对于教学过程中进行下压力试验无需田间进行，仅需调整传感器组件即可模拟仿真实际作业过程的仿形机构的下压力试验。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
18.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
19.图1为本发明一些实施例提供的一种教学用仿形机构下压力试验台的平面图。
20.图2为本发明一些实施例提供的一种教学用仿形机构下压力试验台的立体图。
21.图3为本发明一些实施例提供的一种教学用仿形机构下压力试验台的立体图。
22.图4为本发明一些实施例提供的一种教学用仿形机构下压力试验台的液压缸结构图。
23.图5为本发明一些实施例提供的一种教学用仿形机构下压力试验台的传感器组件立体图。
24.图6为本发明一些实施例提供的一种教学用仿形机构下压力试验台的传感器组件平面图。
25.图7为本发明一些实施例提供的一种教学用仿形机构下压力试验台的侧面图。
26.图中：1、机架，2、前固定架，3、上连杆，4、下连杆，5、后连杆，6、前支撑，7、液压缸，8、压轮，9、压力测量仪，10、显示控制器，11、液压分配阀，12、传感器支撑板，13、压力杆，14、开口槽，15、弯曲传感器，16、液压站，17、万向轮，18、比例电磁阀，19、限位板，20、转轴，21、轴端卡簧，22、张紧支架，23、张紧螺栓。
具体实施方式
27.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
28.如图1至图7所示，本发明第一方面实施例中的一种教学用仿形机构下压力试验台，包括机架1、前固定架2、上连杆3、下连杆4、后连杆5、液压缸7、压轮8、压力测量仪9、显示控制器10、液压分配阀11、传感器组件、液压站16以及比例电磁阀18；机架1为铝型材拼接而成的矩形框架结构，前固定架2可拆卸连接在机架1的一个竖直面上，上连杆3的前端与前固定架2的上端铰接，下连杆4的前端与前固定架2的下端铰接，上连杆3的后端与后连杆5的上端铰接，下连杆4的下端与后连杆5的下端铰接，液压缸7的缸体转动连接在前固定架2上，液压缸7的伸缩杆转动连接在下连杆4上，后连杆5向下延伸且转动连接有压轮8；机架1的顶端可拆卸连接有液压分配阀11，机架1的旁侧设置有液压站16，液压站16通过管路与液压分配阀11连接，液压分配阀11通过管道与液压缸7连接，液压缸7上设置有比例电磁阀18，机架1的顶端设置有传感器组件，显示控制器10可拆卸设置在机架1的前上端，显示控制器10内设置有可编程序控制器，传感器组件、压力测量仪9以及比例电磁阀18均与可编程序控制器电连接；压轮8的下方设置有压力测量仪9，压轮8抵接在压力测量仪9上；当改变传感器组件的压力大小时，可编程序控制器控制比例电磁阀18的动作从而控制液压缸7的伸缩杆的伸缩运动。
29.在上述实施例中，需要说明的是，前固定架2、上连杆3、下连杆4以及后连杆5构成平行四连杆机构，各个连接点的铰接处通过销轴铰接，传感器组件中设置有弯曲形变原理的弯曲传感器15。
30.上述实施例达到的技术效果为：本实施例突破性的采用了主动作用式仿形技术，有效的模拟了仿形机构实际作业过程的理想的播种深度一致性和合理的土壤压实度，本装置的机架取材简单，调整方便，占用体积小，对于教学过程中进行下压力试验无需田间进行，仅需调整传感器组件即可模拟仿真实际作业过程的仿形机构的下压力试验。
31.可选的，如图1至图7所示，在一些实施例中，传感器组件包括传感器支撑板12、压
力杆13、弯曲传感器15和转轴20，传感器支撑板12可拆卸连接在机架1上，传感器支撑板12设置有相互平行的两个立板，弯曲传感器15的两端分别对应插接在两个立板上，转轴20的两端分别对应插接在两个立板上，压力杆13的中部转动连接在转轴20上，压力杆13的前端抵接在弯曲传感器15上，弯曲传感器15与可编程序控制器电连接。
32.在上述可选的实施例中，需要说明的是，使用时，按下压力杆13，转轴20作为转动支点，从而实现压力杆13的前端抵接在弯曲传感器15上。
33.上述可选的实施例的有益效果为：通过本实施例的结构，制造简单，操作方便快捷，只需按下压力杆13即可实现对弯曲传感器15的施力作用。
34.可选的，如图1至图7所示，在一些实施例中，传感器组件还包括轴端卡簧21和限位板19，两个立板上均开设有开口槽14，弯曲传感器15的两端分别插接在开口槽14内，弯曲传感器15的一端通过限位板19固定在其中一个立板上，弯曲传感器15的另一端通过轴端卡簧21卡接在另一个立板的开口槽14内。
35.在上述可选的实施例中，需要说明的是，开口槽14水平延伸。
36.上述可选的实施例的有益效果为：通过设置开口槽14，实现了弯曲传感器15的快速安装和拆卸。
37.可选的，如图1至图7所示，在一些实施例中，还包括张紧支架22和张紧螺栓23，张紧支架22固定在传感器支撑板12的一侧，张紧螺栓23螺纹连接在张紧支架22上，张紧螺栓23的下端抵接在压力杆13背离其转轴20的一端。
38.在上述可选的实施例中，需要说明的是，当需要较大的下压力时，通过扳手拧张紧螺栓23转动，从而实现对压力杆13的施力作用。
39.上述可选的实施例的有益效果为：通过本实施例的结构，满足了压力杆13需要较大力度的试验需求。
40.可选的，如图1至图7所示，在一些实施例中，比例电磁阀18一体成型设置在液压缸7的末端，液压缸7的末端通过三条管路与液压分配阀11连接。
41.在上述可选的实施例中，需要说明的是，比例电磁阀18集成在液压缸7的末端。
42.上述可选的实施例的有益效果为：通过本实施例将比例电磁阀18集成在液压缸7上，加工成本低，占用空间小，反应灵敏。
43.可选的，如图1至图7所示，在一些实施例中，还包括前支撑6，前支撑6的下端焊接在前固定架2上，前支撑6的后端倾斜向上延伸，液压缸7的缸体转动连接在前支撑6上。
44.上述可选的实施例的有益效果为：通过设置前支撑6，实现了对液压缸7稳定支撑。
45.可选的，如图1至图7所示，在一些实施例中，还包括万向轮17，液压站16和机架1的下方均设置有多个万向轮17。
46.上述可选的实施例的有益效果为：通过设置万向轮17，可以方便的移动液压站16和机架1。
47.可选的，如图1至图7所示，在一些实施例中，弯曲传感器15的中部设置有环形槽，压力杆13的前端抵接在环形槽内。
48.上述可选的实施例的有益效果为：通过设置环形槽，避免了压力杆13施力过程的偏移。
49.可选的，如图1至图7所示，在一些实施例中，还包括橡胶套，压力杆13的后端套设
有橡胶套。
50.在上述可选的实施例中，需要说明的是，橡胶套上设置有防滑凸起。
51.上述可选的实施例的有益效果为：通过设置橡胶套，避免了按下压力杆13时对手部的损伤，起到了较好的防滑效果。
52.可选的，如图1至图7所示，在一些实施例中，可编程序控制器内设置有压力阈值；当弯曲传感器15受到的压力杆13的压力增大且压力大于压力阈值时，液压缸7的伸缩杆伸出；当弯曲传感器15受到压力杆13的压力减小且压力小于压力阈值时，液压缸7的伸缩杆收缩。
53.此外，管路与液压站16、液压缸7、液压分配阀11之间的连接处均采用快速接头。
54.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
55.本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。