一种减阻深松部件作业阻力测试装置

1.本实用新型属于农业机械技术领域，具体涉及一种减阻深松部件作业阻力测试装置。


背景技术：

2.深松作业是农业保护性耕作的重要组成部分，可以有效地改善土壤耕层结构、打破犁底层，促进土壤的水分平衡，蓄水抗旱，渗水防涝。同时，能够提高土壤温度，增加土壤抗水蚀，抗风蚀能力，有利于提高作物根系生长发育，提高产量。而深松作业中的深松阻力是目前深松作业中需要解决的问题之一，深松机主要工作部件为深松铲6，深松铲6包括铲体61和铲尖62如图1所示，这一工作部件也是深松作业阻力的主要来源。由于土壤物性的不稳定性、季节与设备的限制，使得深松铲6在深松作业中的阻力有很大不同，对于不同土壤、不同土壤深度以及不同速度深松作业下的土壤阻力需要大量的实验数据来确定。土壤阻力的测量是不可或缺的重要部分，能够为深松机具研发与改进提供依据和基础，同时又能为动力的选择以及减少能源的消耗提供依据。
3.针对目前对于深松部件作业阻力测试的连续性土壤测试机构来看，大多采用滑块、杠杆等机构实现对土壤阻力的转化再进行测力，而这种测力方式在测力的过程中难以测量土壤不同深度的土壤阻力以及不同速度下的土壤阻力，导致所得的土壤阻力与实际的土壤阻力不符，因而无法对深松机的研发和改进提供准确的数据。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服现有技术中存在的难以测量不同深度土壤、不同速度下的土壤阻力的缺陷，提供了一种能够实时测量不同深度、不同工作速度下土壤阻力的减阻深松部件作业阻力测试装置。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种减阻深松部件作业阻力测试装置，包括用于放置土壤的土槽机构、固定安装在所述土槽机构一端的牵引装置以及滚动安装在所述土槽机构上的测试平台；
6.所述牵引装置通过行走机构带动所述测试平台沿所述土槽机构滚动；所述测试平台上安装有用于采集深松铲土壤阻力的采集装置，所述采集装置包括多个错位排布在减阻深松部件的深松铲不同深度位置的迎土面上的采集位。
7.进一步地，所述采集位为6个，其中四个所述采集位错位分布在深松铲的铲体上，另外两个所述采集位分布在所述深松铲的铲尖上；
8.所述深松铲与所述采集位相对应的位置开设有用于设置所述采集装置的卡槽。
9.进一步地，所述采集位通过压强传感器对减阻深松部件的深松铲上的土壤阻力进行采集并通过多通道高频高速数据采集仪记录数据；多个所述采集位上的压强传感器与深松铲迎土面平行相切。
10.进一步地，所述土槽机构包括矩形框架、开设在所述矩形框架内部的土壤容纳槽
以及围设在所述矩形框架外侧的围板；在进行阻力测试时，减阻深松部件的深松铲位于所述土壤容纳槽内。
11.进一步地，所述牵引装置为电动绞盘，所述电动绞盘与所述测试平台通过牵引绳传动连接。
12.进一步地，所述行走机构包括对称安装在所述土槽机构的矩形框架上的导向导轨和安装在所述测试平台上且与所述导向导轨配合连接的导向轮；在进行阻力测试时，所述导向导轨的延伸方向与所述牵引绳的牵引方向一致。
13.进一步地，还包括牵引连接机构，所述牵引连接机构包括对称固定在所述测试平台上的连接板，所述连接板上开设有用于穿设连接绳的连接孔，所述牵引绳通过挂钩与所述连接绳连接。
14.进一步地，所述测试平台包括水平架和安装在所述水平架上用于放置润滑液箱体的托架。
15.进一步地，所述深松部件的深松铲通过紧固装置与所述测试平台固定连接；
16.所述紧固装置包括固定安装在所述测试平台上的固定架和开设在所述固定架上的至少一个用于固定深松铲的安装位，所述安装位对应的固定架与深松铲通过紧固螺钉紧固连接。
17.更进一步地，还包括主控装置，所述主控装置用于接收所述采集装置采集的数据并对采集的数据进行传送和分析。
18.本实用新型的一种减阻深松部件作业阻力测试装置的有益效果是：
19.1、本实用新型设置有土槽机构，根据使用需要在土槽机构内可放置不同物性的土壤来实现对不同物性土壤的阻力检测，同时在深松铲的不同高度的迎土面上错位设置有多个采集位，从而达到实时检测不同深度土壤的阻力，避免了现有连续性土壤测试机构不能检测不同深度土壤阻力的缺陷。
20.2、本实用新型针对同物性土壤不同深度能够快速检测土壤阻力同时可利用液体对深松部件进行液体润滑减阻进而探究土壤阻力变化情况、调节前进速度并记录工况参数、记录实时作业阻力；提高深松减阻试验的可靠性与可操作性，缩短深松关键部件研发周期、减小研发资金投入。
21.3、本实用新型避免田间试验耗时耗物，且能适用不同物性的土壤实验，经济适用性高，采用压强传感器数据准确，不同深度的深松铲上设置有多个压力传感器，可采集不同深度作业时的土壤的阻力，同时试验过程中使用电动绞盘作为试验装置的动力部分，并对速度进行可调，使得测试作业速度稳定、波动小，试验稳定性、准确性高。
附图说明
22.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
23.图1是现有技术中的深松铲的结构示意图；
24.图2是本实用新型实施例的阻力测试装置的第一视角立体图；
25.图3是本实用新型实施例的阻力测试装置的第二视角立体图；
26.图4是本实用新型实施例的牵引连接机构与测试平台的安装结构示意图；
27.图5是本实用新型实施例的深松部件与阻力测试装置的安装示意图；
28.图6是本实用新型实施例的采集装置与深松铲的安装示意图；
29.图7是本实用新型实施例的采集装置的结构示意图。
30.图中:1、土槽机构，11、矩形框架，12、土壤容纳槽，2、牵引装置，21、牵引绳，3、行走机构，31、导向导轨，32、导向轮，4、测试平台，41、水平架，42、托架，5、采集装置， 51、采集位，52、压强传感器，6，深松铲，61、铲体，62、铲尖，7、润滑液箱体，8、牵引连接机构，81、连接板，82、连接孔，83、连接绳，9、紧固装置，91、固定架，92、安装位， 93、紧固螺钉。
具体实施方式
31.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
32.如图2-图7所示的本实用新型的一种减阻深松部件作业阻力测试装置的具体实施例，包括用于放置土壤的土槽机构1、固定安装在土槽机构1一端的牵引装置2以及滚动安装在土槽机构1上的测试平台4；其中，牵引装置2通过行走机构3带动测试平台 4沿土槽机构1滚动，测试平台4上安装有用于采集深松铲66 土壤阻力的采集装置5，采集装置5包括多个错位排布在减阻深松部件的深松铲6不同深度位置的迎土面上的采集位51。
33.本实施例中采集位51通过压强传感器52对减阻深松部件的深松铲66上的土壤阻力进行采集并通过多通道高频高速数据采集仪记录数据；多个采集位51上的压强传感器52进行错位排布并与深松铲66迎土面平行相切，具体参照图6和图7，本实施例中采集位51为6个，采集位51为六个，其中四个采集位 51错位分布在深松铲66的铲体61上，另外两个采集位51分布在深松铲66的铲尖62上，深松铲6与采集位51相对应的位置开设有用于设置采集装置5的卡槽。根据不同测量深度及测量精度将采集位51对应的4个压强传感器52布置在深松铲66的铲体61迎土面上，2个压强传感器52布置在铲尖62的迎土面上，6个压强传感器52进行错位排布并与深松铲66迎土面平行相切，以此来达到能够对不同深度土壤阻力的测量。需要进一步地说明的是本实施例中在对应安装的深松铲6上开设有用于穿设压强传感器52的线路的通孔和用于放置采集装置5的压强传感器52的卡槽，若压强传感器不需要穿设线路，则不需要开设通孔。
34.针对同物性土壤不同深度能够快速检测土壤阻力同时可利用液体对深松部件进行液体润滑减阻进而探究土壤阻力变化情况、调节前进速度并记录工况参数、记录实时作业阻力；提高深松减阻试验的可靠性与可操作性，缩短深松关键部件研发周期、减小研发资金投入。其中多通道高频高速数据采集记录仪与压强传感器52通过导线相连，用于采集土壤阻力情况，单个压强传感器52每秒可采集1-100次；一组数据采集完毕后由数据处理系统进行可视化数据处理，一组试验结束后将数据上传到电脑进行相应评价与优化，因此采用6个压强传感器52加多通道高频高速数据采集记录仪对自润滑减阻深松部件在不同速度作业过程中不同深度的阻力参数进行检测与记录，并建立参数变化云图与极差分析结果，使得测试结果得出影响因素与优组合。
35.如图2和图4所示，土槽机构1包括矩形框架11、开设在矩形框架11内部的土壤容纳槽12以及围设在矩形框架11外侧的围板；在进行阻力测试时，减阻深松部件的深松铲66位于土壤容纳槽12内。土槽机构1的矩形框架11由方形铝材铰接而成，使用螺栓将围板即亚克力板安装于矩形框架11的底部及周围部分用于存放采集的大田土壤，并通过喷洒水分或镇
压手段达到与大田一致的物性参数，并在土槽顶部上安装圆形导向导轨31作为测试平台4 前进轨道，土槽机构1一端用于安装牵引装置2。土槽机构可以放置在室内，从而避免外界气候的对测试结果的干扰。
36.本实用新型设置的土槽机构1，可根据需要在土槽机构1 内可放置不同物性的土壤来实现对不同物性土壤的阻力检测，同时在深松铲66的不同高度的迎土面上设置有多个压强传感器 52，从而达到实时检测不同深度土壤的阻力，避免了现有连续性土壤测试机构不能检测不同深度土壤阻力的缺陷。
37.如图2所示，牵引装置2为电动绞盘，电动绞盘与测试平台4通过牵引绳21传动连接。需要进一步说明的是在进行阻力测试时，牵引绳21与导向导轨31处于平行状态。牵引装置2 为电动绞盘，电动绞盘为标准件，使用螺栓固定于土槽机构1 的一端，并与牵引绳21相连；牵引绳21始端位于电动绞盘内，末端与测试平台4连接进行牵引，电动绞盘用于动力的输出，为测试平台4的前进提供牵引力，测试平台4的前进速度及方向由电动绞盘的控制器控制。测试过程中使用电动绞盘作为测试装置的动力部分，并对速度进行可调，保证测试作业速度稳定、波动小，试验稳定性、准确性高。
38.参照图3所示，测试平台4包括水平架41和安装在水平架 41上用于放置润滑液箱体7的托架42。水平架41由相互焊接固定的方形管组成，的安装液体箱的托架42用来固定200l的液体箱子，本实施例中的减阻深松部件的阻力测试装置能够对不同深松部件进行减阻测试，且方便测试润滑液自身或深松部件自身的阻力测试。
39.行走机构3包括对称安装在土槽机构1的矩形框架11上的导向导轨31和安装在测试平台4上且与导向导轨31配合连接的导向轮32；在进行阻力测试时，导向导轨31的延伸方向与牵引绳21的牵引方向一致，行走机构3中的导向轮32为4个，并与土槽机构1上的导向导轨31接触并保持在一条直线上，牵引连接机构8包括对称固定在测试平台4上的连接板81，连接板81上开设有用于穿设连接绳83的连接孔82，牵引绳21通过挂钩与连接绳83连接，用于牵引测试平台4的前进，保证阻力测试的正常进行。
40.深松部件的深松铲66通过紧固装置9与测试平台4固定连接；其中紧固装置9包括固定安装在测试平台4上的固定架91 和开设在固定架91上的至少一个用于固定深松铲66的安装位 92，安装位92对应的固定架91与深松铲66是通过紧固螺钉93 紧固连接。本实施例中安装位92为三个，其中采用紧固螺钉93对深松铲66和固定架91进行固定，可以根据使用需要调节深松铲66 相应的入土深度，使得测试更方便灵活。
41.本实施例中还包括主控装置，主控装置用于接收采集装置5 采集的数据并对采集的数据进行传送和分析。该实用新型避免田间试验耗时耗物，且能适用不同物性的土壤实验，经济适用性高，数据准确且可靠性高。
42.应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。