專利名稱：往復式雙動刀切割試驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及試驗用作物切割器，它是雙層動刀同時切割作物的切割試驗裝置，屬于機械領域。
背景技術：
切割器是收獲機核心組成部件之一，切割器設計的合理性直接影響著收獲機的工作性能，切割器的各種參數都需要大量的試驗來確定最佳值，目前對收獲機械切割器的研究主要是通過試驗確定切割速度、喂入速度和刀片幾何參數的最佳組合和研究其間的相互影響。但是切割器田間試驗時受到田間環境影響較大，改變試驗參數較復雜，信號的采集和處理較困難，測試的誤差波動較大，很不便于研究，且在田間試驗，受到作物收獲季節的限制。傳統的收割器通常是單動刀收割器，存在切割速度低、往復運動慣性力大和振動大等問題，所以，研究設計一款能解決傳統切割器存在問題的切割器已經成為一種需求。
發明內容為了解決上述存在的問題，本實用新型提供了一種往復式雙動刀切割試驗裝置，它能測量記錄切割器在切割作物過程中的切割功耗，對照作物切割后的漏茬率和破茬率來確定最佳的切割參數組合。往復式雙動刀切割試驗裝置，包括切割機構、莖桿喂入機構和監測操縱機構；所述切割機構包括上刀桿和下刀桿，上、下刀桿通過各自的連接板與左、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力輸入軸，動力輸入軸通過皮帶傳動連接電機。所述左、右搖臂與 各自的連接板間分別設置有拉力傳感器。所述上、下刀桿設置在切割架上側一邊的定位圈中，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，連桿的兩端均設置有關節軸承，連桿的另一端通過曲柄與動力輸入軸連接。所述動力輸入軸設置有兩個滾子鏈聯軸器，兩個滾子鏈聯軸器中間設置有扭矩轉速傳感器。所述莖桿喂入機構包括傳送支架，傳送支架的前端左右兩側設置有對稱的兩個用傳動軸連接傳動輪，后端左右兩側設置有對稱連接的兩個滾動輪，前后對應的傳動輪與滾動輪用鏈條傳送連接，左右對稱的鏈條間設置有托板，托板上均勻設置有多個固定管，固定管中設置有扭簧夾。所述傳動輪通過皮帶傳送連接電機，傳動輪的端部設置有轉速傳感器。所述監測操縱機構包括計算機和調速電機控制器，計算機內安裝有傳感器的測試分析軟件，計算機連接轉速傳感器、扭矩轉速傳感器和拉力傳感器，調速電機控制器連接電機。本實用新型，電機通過皮帶傳動帶動動力輸入軸轉動，曲柄跟隨動力輸入軸轉動，并帶動連桿做周期往復運動，連桿前后拉動左、右搖臂的一端，左、右搖臂通過軸承旋轉，帶動上、下刀桿左右滑動，上、下刀片同速異向移動半個刀片的寬度，相鄰刀片的上、下刀片重疊，切割斷作物。切割機構用一根連桿帶動上、下刀桿同時移動，減少傳動件的數量，簡化安裝調試過程，結構緊湊，減少故障發生概率，上、下刀桿同時同速異向移動，慣性力抵消，避免切割器產生很大的晃動。
圖1是本實用新型的整體結構示意圖，圖2是本實用新型切割機構示意圖，圖3是本實用新型切割機構局部放大圖，圖4是圖3中的A向視圖，圖5是本實用新型左搖臂的結構圖，圖6是本實用新型莖桿喂入機構結構示意圖，附圖標記列 表:1 一切割機構，2一莖桿喂入機構，3一監測操縱機構，101、201—電機，102、202—皮帶傳動，103—扭矩轉速傳感器，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—動力輸入軸，110—滾子鏈聯軸器，111—關節軸承，112—軸承，113—拉力傳感器，114、115—連接板，116—上刀片，117—上刀桿，118—定位圈，119—下刀桿，120—下刀片，121—腰形孔，203—傳動輪，204—固定管，205—鏈傳動，206—傳動架，207—滾動輪，208—轉速傳感器。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
，進一步闡明本實用新型。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內”和“外”分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。本實用新型的整體結構見圖1，切割機構I與莖桿喂入機構2對接，上刀片116和下刀片120位于傳動輪203上方，莖桿喂入機構2喂入到切割機構I的刀口，被切割。本實用新型的切割機構具體結構見圖2和圖3，電機101和皮帶傳動102安裝在切割架105的外側，電機101通過皮帶傳動102和動力輸入軸109帶動連桿106跟隨曲柄104周期運動，連桿106拉動左搖臂107和右搖臂108繞各自軸承112周期來回旋轉，左、右搖臂107、108的另一端通過各自的連接板115、114拉動上、下刀桿117、119在定位圈118中同步異向左右移動，上、下刀片116、120交錯重疊，完成切割。定位圈118保證上、下刀桿117、119在移動過程中，移動軌跡平行。關節軸承111有利于連桿106跟隨曲柄104旋轉時，變換方向。鋸齒形刀口的刀片提高切割作物的鋒利度。扭矩轉速傳感器103測量記錄工作過程中，動力輸入軸109的扭矩轉速，拉力傳感器113測量記錄拉動上、下刀桿117、119的力。從圖4可以看到，上、下刀片116、120垂直對齊貼合，對稱地與上、下刀桿117、119固定，上刀桿117與對應的連接板115固定，下刀桿119與連接板114固定。從圖5可見，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中有適當的滑動空間，以實現滑槽機構，增加自由度。同時，右搖臂與連桿連接端也對應設有相同的腰形孔，起到相同的作用。莖桿喂入機構的具體結構見圖6，傳動架206平穩地固定在地面上，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，啟動電機201，電機201通過皮帶傳動202帶動傳動輪203轉動，傳動輪203帶動滾輪207轉動，鏈條205和托板前進，固定管204中的作物向著切割機構I前進，前進到傳動輪203上方，被上刀片116和下刀片120切割，轉速傳感器208測量記錄傳動輪的轉速。各傳感器測試記錄的參數通過數據傳輸給計算機，并通過相應軟件處理，統計比較最終的參數結果，調速電機控制器改變電機的輸出功率，調整參數結果，參照切割后作物的漏茬率和破茬 率，調整試驗出最佳的切割參數組合。
權利要求1.往復式雙動刀切割試驗裝置，其特征是包括切割機構、莖桿喂入機構和監測操縱機構；所述切割機構包括上刀桿和下刀桿，上、下刀桿通過各自的連接板與左、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力輸入軸，動力輸入軸通過皮帶傳動連接電機。
2.根據權利要求1所述的往復式雙動刀切割試驗裝置，其特征是所述左、右搖臂與各自的連接板間分別設置有拉力傳感器。
3.根據權利要求1所述的往復式雙動刀切割試驗裝置，其特征是所述上、下刀桿設置在切割架上側一邊的定位圈中，上、下刀桿分別安裝固定有上、下刀片，上、下刀片規格一致，并垂直貼合，上、下刀片的刀口均為鋸齒形。
4.根據權利要求1所述的往復式雙動刀切割試驗裝置，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.根據權利要求1所述的往復式雙動刀切割試驗裝置，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，連桿的兩端均設置有關節軸承，連桿的另一端通過曲柄與動力輸入軸連接。
6.根據權利要求1所述的往復式雙動刀切割試驗裝置，其特征是所述動力輸入軸設置有兩個滾子鏈聯軸器，兩個滾子鏈聯軸器中間設置有扭矩轉速傳感器。
7.根據權利要求1所述的往復式雙動刀切割試驗裝置，其特征是所述莖桿喂入機構包括傳送支架，傳送支架的前端左右兩側設置有對稱的兩個用傳動軸連接傳動輪，后端左右兩側設置有對稱連接的兩個滾動輪，前后對應的傳動輪與滾動輪用鏈條傳送連接，左右對稱的鏈條間設置有托板，托板上均勻設置有多個固定管，固定管中設置有扭簧夾。
8.根據權利要求7所述的往復式雙動刀切割試驗裝置，其特征是所述傳動輪通過皮帶傳送連接電機，傳動 輪的端部設置有轉速傳感器。
9.根據權利要求1所述的往復式雙動刀切割試驗裝置，其特征是所述監測操縱機構包括計算機和調速電機控制器，計算機內安裝有傳感器的測試分析軟件，計算機連接轉速傳感器、扭矩轉速傳感器和拉力傳感器，調速電機控制器連接電機。
專利摘要往復式雙動刀切割試驗裝置，包括切割機構、莖稈喂入機構和監測操縱機構，電機的輸入動力通過一根連桿帶動上、下刀桿平行異向移動，從而相鄰的上、下刀片移動，交錯重疊，切割斷作物，分別在動力輸入軸，上、下刀桿與左、右搖臂間和傳動輪旁安裝有扭矩轉速傳感器，拉力傳感器和轉速傳感器，用來感應和記錄切割過程中的參數，通過計算機處理，計算出最佳的各參數組合。本實用新型，雙層動刀同時同速異向移動，上、下刀桿的慣性力抵消，避免切割器產生很大的晃動，通過一根連桿傳輸動力，提高上、下刀片運動的準確性，較少機器安裝調試過程。
文檔編號A01D34/13GK203105108SQ201320029668
公開日2013年8月7日 申請日期2013年1月21日 優先權日2013年1月21日
發明者沈成, 陳巧敏, 李顯旺, 王錦國, 張彬, 黃繼承, 汪志兵 申請人:農業部南京農業機械化研究所