一种测量苜蓿调制受力的试验装置及方法

1.本发明属于压力试验测试领域，特别涉及一种测量苜蓿调制受力的试验装置及方法。


背景技术：

2.目前，苜蓿调制测力装置主要用于测量辊间压紧了，而用于测量辊齿壁与苜蓿相互作用力的测力装置相对较少，这主要是由于压扁辊旋转式的工作方式导致的。明确苜蓿调制过程中的受力类型与大小，对于优化调制机构结构参数，提高苜蓿调制质量具有重要意义。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种测量苜蓿调制受力的试验装置及方法，通过设计测量调制过程中苜蓿与辊齿间作用力的试验装置，能够明确苜蓿调制过程中的受力情况，有助于优化调制机构结构参数，对设计、优化调制机构，以及提高苜蓿调制质量提供重要指导。
4.为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：
5.一种测量苜蓿调制受力的试验装置，所述实验装置包括数据采集器1、导线2、固定束线盘底座3、固定束线盘5、束线轴18、联轴器19、转动束线盘20、机架31、压扁辊32、应变片33、压扁辊轴承34和压扁辊主轴35；其中，
6.所述转动束线盘20安装在机架31上，所述转动束线盘20包括转动束线盘外盘20-1、转动束线盘轴承21和转动束线盘内盘23，所述转动束线盘轴承21位于转动束线盘外盘20-1和转动束线盘内盘23之间，保证内、外盘能够相对独立旋转；
7.所述转动束线盘内盘23设有多个转动束线盘束线孔22，所述转动束线盘束线孔22的圆心到转动束线盘20的圆心的距离h1与压扁辊32的齿顶到轴心的距离h相同，保证转动束线盘20与压扁辊32之间的导线不产生拉扯，防止导线损坏；所述转动束线盘内盘23的圆心处设有轴孔27，轴孔27的直径与压扁辊主轴35的直径相同；
8.所述压扁辊主轴35的一端安装在轴孔27内，压扁辊主轴35的另一端通过压扁辊轴承34可转动地支撑在机架31上；压扁辊32通过压扁辊主轴35可转动地安装在转动束线盘20与压扁辊轴承34之间；
9.转动束线盘外盘20-1保持静止，转动束线盘内盘23以相同角速度随压扁辊32旋转；
10.所述固定束线盘5与转动束线盘20之间安装有束线轴18，所述束线轴18通过联轴器19与压扁辊主轴35相连；
11.所述固定束线盘5安装在固定束线盘底座3上放置于数据采集器1与机架31之间；所述固定束线盘5包括固定束线盘外盘5-1、固定束线盘外圈轴承6、固定束线盘内盘8和固定束线盘内圈轴承14，所述固定束线盘外圈轴承6位于固定束线盘外盘5-1和固定束线盘内盘8之间，保证内、外盘能够相对独立旋转；
12.所述固定束线盘内盘8设有多个固定束线盘束线孔7，所述固定束线盘束线孔7的圆心到固定束线盘内盘8圆心的距离h2小于压扁辊32的齿顶到轴心的距离h，保证在工作过程中使固定束线盘5与转动束线盘20之间的导线在靠近固定束线盘5一侧开始缠绕束线轴18；
13.所述固定束线盘内盘8中心安装有固定束线盘内圈轴承14，所述固定束线盘内圈轴承14的内径与束线轴18的直径相同，保证固定束线盘内盘8与束线轴18能够相对独立运动；
14.采集数据前，使用第一固定片16及第二固定片10将固定束线盘外盘5-1与固定束线盘内盘8连接，使固定束线盘内盘8在采集数据过程中保持静止，同时保证固定束线盘5与数据采集器1之间的导线保持静止；
15.所述数据采集器1与导线2连接，所述导线2末端连接有应变片33，所述导线2依次穿过固定束线盘束线孔7和转动束线盘束线孔22，并沿压扁辊32的螺纹方向将导线2黏贴于压扁辊辊齿侧壁，所述应变片33用胶带黏贴于压扁辊辊齿侧壁。
16.所述转动束线盘外盘20-1设有转动束线盘外盘第一螺孔28和转动束线盘外盘第二螺孔24，所述机架31上设有机架第一螺孔30和机架第二螺孔26；使用螺栓、第三固定片29及第四固定片25将转动束线盘外盘20-1与机架31进行连接，连接后机架31与转动束线盘外盘20-1保持静止。
17.所述固定束线盘内盘8设有固定束线盘内盘第一螺孔15和固定束线盘内盘第二螺孔9。
18.所述固定束线盘外盘5-1设有固定束线盘外盘第一螺孔4和固定束线盘外盘第二螺孔11；使用螺栓将固定束线盘外盘5-1与固定束线盘底座3连接，使固定束线盘外盘5-1始终保持静止。
19.固定束线盘外盘5-1还设有固定束线盘第三螺孔17和固定束线盘第四螺孔12。
20.所述固定束线盘内盘8表面还固接有把手13。
21.一种利用所述的测量苜蓿调制受力的试验装置的方法，所述方法包括如下步骤：
22.将设备进行安装好后，将导线接入数据采集器1，并依次穿过固定束线盘束线孔7、转动束线盘束线孔22，同时保证固定束线盘5和转动束线盘20之间的导线长度为两者间距离的2倍以上，将导线末端的应变片33用胶带粘贴于压扁辊辊齿侧壁，并将导线同样沿侧壁粘贴于压扁辊辊齿侧壁；
23.打开电动机使压扁辊32开始旋转，在粘贴有应变片33处开始喂入苜蓿，当苜蓿与应变片33接触后，由于挤压作用，应变片33发生变形，数据采集器1实时记录所得数据；
24.试验完成或导线缠绕束线轴18圈数过多时，停止压扁辊32的旋转，取下第一固定片16和第二固定片10，使用把手13沿压扁辊转动反方向旋转固定束线盘内盘8，取下缠绕于束线轴18上的导线，便于后续试验。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
26.通过设计测量调制过程中苜蓿与辊齿间作用力的试验装置，能够明确苜蓿调制过程中的受力情况，有助于优化调制机构结构参数，对设计、优化调制机构，以及提高苜蓿调制质量提供重要指导。
附图说明
27.图1、图2为苜蓿调制过程中苜蓿与辊齿间作用力的测试装置示意图；
28.图3为固定束线盘示意图；
29.图4为转动束线盘及机架示意图。
30.其中的附图标记为：
31.1、数据采集器
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2、导线
32.3、固定束线盘底座
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4、固定束线盘外盘第一螺孔
33.5、固定束线盘
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5-1、固定束线盘外盘
34.6、固定束线盘外圈轴承
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7、固定束线盘束线孔
35.8、固定束线盘内盘
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9、固定束线盘内盘第二螺孔
36.10、第二固定片
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11、固定束线盘外盘第二螺孔
37.12、固定束线盘第四螺孔
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13、把手
38.14、固定束线盘内圈轴承
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15、固定束线盘内盘第一螺孔
39.16、第一固定片
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17、固定束线盘第三螺孔
40.18、束线轴
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19、联轴器
41.20、转动束线盘
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20-1、转动束线盘外盘
42.21、转动束线盘轴承
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22、转动束线盘束线孔
43.23、转动束线盘内盘
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24、转动束线盘外盘第二螺孔
44.25、第四固定片
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26、机架第二螺孔
45.27、轴孔
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28、转动束线盘外盘第一螺孔
46.29、第三固定片
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30、机架第一螺孔
47.31、机架
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32、压扁辊
48.33、应变片
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34、压扁辊轴承
49.35、压扁辊主轴
具体实施方式
50.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
51.如图1和图2所示，本发明提供一种测量苜蓿调制受力的试验装置，包括数据采集器1、导线2、固定束线盘底座3、固定束线盘5、束线轴18、联轴器19、转动束线盘20、机架31、压扁辊32、应变片33、压扁辊轴承34和压扁辊主轴35。其中，
52.所述转动束线盘20安装在机架31上，如图4所示，所述转动束线盘20包括转动束线盘外盘20-1、转动束线盘轴承21和转动束线盘内盘23，所述转动束线盘轴承21位于转动束线盘外盘20-1和转动束线盘内盘23之间，保证内、外盘能够相对独立旋转。
53.所述转动束线盘内盘23设有多个转动束线盘束线孔22，所述转动束线盘束线孔22的圆心到转动束线盘20的圆心的距离h1与压扁辊32的齿顶到轴心的距离h相同，保证转动束线盘20与压扁辊32之间的导线不产生拉扯，防止导线损坏。所述转动束线盘内盘23的圆心处设有轴孔27，轴孔27的直径与压扁辊主轴35的直径相同。
54.所述压扁辊主轴35的一端安装在轴孔27内，压扁辊主轴35的另一端通过压扁辊轴承34可转动地支撑在机架31上。压扁辊32通过压扁辊主轴35可转动地安装在转动束线盘20
与压扁辊轴承34之间。所述压扁辊主轴35由电动机提供动力。
55.所述转动束线盘外盘20-1设有转动束线盘外盘第一螺孔28和转动束线盘外盘第二螺孔24，所述机架31上设有机架第一螺孔30和机架第二螺孔26。使用螺栓、第三固定片29及第四固定片25将转动束线盘外盘20-1与机架31进行连接，连接后机架31与转动束线盘外盘20-1保持静止。
56.试验过程中转动束线盘外盘20-1保持静止，转动束线盘内盘23以相同角速度随压扁辊32旋转。
57.所述固定束线盘5与转动束线盘20之间安装有束线轴18，所述束线轴18通过联轴器19与压扁辊主轴35相连。
58.所述固定束线盘5安装在固定束线盘底座3上放置于数据采集器1与机架31之间。如图3所示，所述固定束线盘5包括固定束线盘外盘5-1、固定束线盘外圈轴承6、固定束线盘内盘8和固定束线盘内圈轴承14，所述固定束线盘外圈轴承6位于固定束线盘外盘5-1和固定束线盘内盘8之间，保证内、外盘能够相对独立旋转。
59.所述固定束线盘内盘8设有多个固定束线盘束线孔7，所述固定束线盘束线孔7的圆心到固定束线盘内盘8圆心的距离h2小于压扁辊32的齿顶到轴心的距离h，保证在工作过程中使固定束线盘5与转动束线盘20之间的导线在靠近固定束线盘5一侧开始缠绕束线轴18。
60.所述固定束线盘内盘8中心安装有固定束线盘内圈轴承14，所述固定束线盘内圈轴承14的内径与束线轴18的直径相同，保证固定束线盘内盘8与束线轴18能够相对独立运动。
61.所述固定束线盘内盘8设有固定束线盘内盘第一螺孔15和固定束线盘内盘第二螺孔9。
62.所述固定束线盘外盘5-1设有固定束线盘外盘第一螺孔4和固定束线盘外盘第二螺孔11。使用螺栓将固定束线盘外盘5-1与固定束线盘底座3连接，使固定束线盘外盘5-1始终保持静止。
63.固定束线盘外盘5-1还设有固定束线盘第三螺孔17和固定束线盘第四螺孔12。
64.采集数据前，使用螺栓、第一固定片16及第二固定片10将固定束线盘外盘5-1与固定束线盘内盘8连接，使固定束线盘内盘8在采集数据过程中保持静止，同时保证固定束线盘5与数据采集器1之间的导线保持静止。
65.所述固定束线盘内盘8表面还固接有把手13。当试验结束后，取下第一固定片16和第二固定片10，使用把手13沿压扁辊转向相反方向旋转固定束线盘内盘8，可从束线轴18上取下导线。
66.所述数据采集器1与导线2连接，所述导线2末端连接有应变片33，所述导线2依次穿过固定束线盘束线孔7和转动束线盘束线孔22，并沿压扁辊32的螺纹方向将导线2黏贴于压扁辊辊齿侧壁，所述应变片33用胶带黏贴于压扁辊辊齿侧壁。
67.试验过程中，通过外输动力使压扁辊32转动，带动缠绕在压扁辊32上的导线与转动束线盘内盘23一起转动，由于固定束线盘内盘8保持静止，在保证固定束线盘5与转动束线盘20之间的导线长度大于固定束线盘5与转动束线盘20间的距离后，导线将缠绕在束线轴18上，固定束线盘5与数据采集器1之间的导线保持静止。当苜蓿与应变片33接触时，应变
片33发生变形，将信号传递给数据采集器1，实现苜蓿调制过程中苜蓿与辊齿间作用力的实时测量。
68.一种利用测量苜蓿调制受力的试验装置的方法，包括如下步骤：
69.将设备进行安装好后，将导线接入数据采集器1，并依次穿过固定束线盘束线孔7、转动束线盘束线孔22，同时保证固定束线盘5和转动束线盘20之间的导线长度为两者间距离的2倍以上，将导线末端的应变片33用胶带粘贴于压扁辊辊齿侧壁，并将导线同样沿侧壁粘贴于压扁辊辊齿侧壁。打开电动机使压扁辊32开始旋转，在粘贴有应变片33处开始喂入苜蓿，当苜蓿与应变片33接触后，由于挤压作用，应变片33发生变形，数据采集器1实时记录所得数据。试验完成或导线缠绕束线轴18圈数过多时，停止压扁辊32的旋转，取下第一固定片16和第二固定片10，使用把手13沿压扁辊转动反方向旋转固定束线盘内盘8，取下缠绕于束线轴18上的导线，便于后续试验。