一種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺,包括有試驗臺的主架體、導軌、托板、電機、分插機構、移箱機構、秧箱、漏插率檢測裝置、螺旋軸機械沖擊檢測裝置、分插機構秧針運動軌跡同步性能檢測機構、工控箱和便攜式計算機等組成,分插機構、移箱機構、秧箱構成插秧機栽植部分。通過便攜式計算機、工控箱可以控制栽植部分的前進、后退、停止、栽插多種工況。采用對稱CMOS攝像機可以實時捕捉分插機構秧針的運動軌跡,傳送帶輸出的裝土槽經過四個光電傳感器計數出漏插率,安裝在螺旋軸上由沖擊加速度傳感器和應力計構成的機械沖擊傳感器組對滑套的加速度以及沖擊載荷下的應變信息進行采集,進而分析移箱機構性能。
【專利說明】
一種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺
技術領域
[0001 ]本發明屬于農業機械領域,涉及一種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺。
【背景技術】
[0002]高速水稻插秧機如存在產品缺陷,易影響其工作性能和使用壽命,所以高速水稻插秧機在出廠之前必須進行性能檢測。目前在高速水稻插秧機性能檢測領域,試驗臺的檢測功能大多僅限于移箱機構或分插機構的單個零部件的性能參數檢測,而對高速水稻插秧機綜合性能檢測的試驗臺較為少見。要準確分析高速水稻插秧機在插秧作業中各機構的綜合性能以及測量插秧機漏插率等主要性能參數,需進行樣機田間試驗,利用人工檢測,勞動強度大,成本費用高。因此,需要設計出用于高速水稻插秧機綜合性能檢測的試驗臺,對高速水稻插秩機整機的綜合性能進彳丁檢測,以便及時對尚速水稻插秩機進彳丁改進,提尚尚速水稻插秧機工作性能和使用壽命。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了彌補已有技術的不足,提供了一種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺。
[0004]本發明是通過以下技術方案來實現的:
一種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺,其特征在于:包括有主架體,主架體上安裝有導軌,導軌上滑動配合有托板;主架體兩端分別安裝有傳動輪,傳動輪之間套裝有傳送帶,傳送帶上放置有裝土槽,裝土槽上填充有土壤;托板上安裝有插秧機栽植部分和電機二,插秧機栽植部分由分插機構、移箱機構和秧箱構成,電機二的軸與栽植部分的分插機構的動力輸入軸傳動連接,分插機構上裝有栽植臂,托板上對應分插機構插植臂的部位開有通口,所述分插機構插植臂穿過通口將秧苗栽插在裝土槽的土壤中;主架體位于傳動帶的輸出端安裝有用于記錄秧苗栽插穴數的光電傳感器。
[0005]一種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺,其特征在于:移箱機構的螺旋軸上套裝有滑套,滑套上安裝有沖擊加速度傳感器,滑套與螺旋軸的交接處安裝有應力計。
[0006]—種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺,其特征在于:位于主架體的輸出側設有裝土槽托板。
[0007]一種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺,其特征在于:位于栽植部分的兩側分別設置有用于記錄栽植部分左右兩個分插機構秧針尖端運動軌跡的CMOS攝像機,兩個分插機構之間設有薄板。
[0008]—種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺,其特征在于:所述主架體上安裝有電機控制的絲杠,絲杠上套裝有絲杠螺母,所述絲杠螺母與托板固定連接。
[0009]—種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺,其特征在于:包括有電機、CMOS攝像機、工控箱、控制卡、編碼器和便攜式計算機。所述光電傳感器、沖擊加速度傳感器、應力計、CMOS攝像機和編碼器采集的信號通過控制卡傳輸到便攜式計算機進行處理,計算機發出的指令信息通過控制卡傳遞給工控箱,控制電機的運轉。
[0010]—種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺,其特征在于:所述主架體上安裝有電機控制的絲杠,絲杠上套裝有絲杠螺母,所述絲杠螺母與托板固定連接。
[0011 ] 一種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺,該試驗臺包括:三個電機,電機一控制絲杠轉動;電機二為栽植部分提供動力;電機三控制傳動輪轉動。
[0012]本發明包括有相互連接的控制卡和便攜式計算器,兩個CMOS攝像頭、沖擊加速度傳感器、應力計和光電傳感器的輸出端分別接入到控制卡的輸入端;包括有與控制卡連接的工控箱和編碼器,工控箱和編碼器分別與三個電機連接;光電傳感器、兩個CMOS攝像機、加速度傳感器、應力計和編碼器采集的信號通過控制卡傳輸到便攜式計算機進行處理,計算機發出的指令信息通過控制卡傳遞給工控箱,控制三個電機的運轉。
[0013]—種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺,該試驗臺包括:試驗臺的主架體、導軌、電機、分插機構、移箱機構、秧箱、漏插率檢測裝置、螺旋軸機械沖擊檢測裝置、分插機構秧針運動軌跡同步性能檢測裝置、工控箱和便攜式計算機組成。托板、傳動帶和光電傳感器等部件構成漏插率檢測裝置。所述螺旋軸、沖擊加速度傳感器和應力計等構成螺旋軸機械沖擊檢測裝置。CMOS攝像機和薄板等構成了分插機構秧針運動軌跡同步性能檢測裝置。通過便攜式計算機、工控箱可以控制栽植部分的前進、后退、停止、栽插多種工況。
[0014]所述的試驗臺的主架體是由數根長鋼管焊接而成,平行于地面呈長方體的框架結構;所述漏插率檢測裝置由電機帶動傳動輪旋轉,兩個傳動輪分別位于主架體的前后兩端,裝土槽通過傳送帶進行傳動,裝土槽托板放置在裝土槽正前方的地面上,光電傳感器焊接在主架體的上端,與土槽保持平行;所述螺旋軸機械沖擊檢測裝置的螺旋軸上安裝有滑套,沖擊加速度傳感器螺旋固定于滑套的上端,應力計通過粘合劑固定在滑套與螺旋軸的交接處;所述分插機構秧針運動軌跡同步性能檢測裝置中兩臺CMOS攝像機對稱固定在地面上,并且與分插機構處于同一直線上,中間由安裝在托板上的薄板隔開;所述工控箱通過螺釘固定在試驗臺的主架體的末端,根據分插機構的運行工況要求實時操作工控箱上的控制按鈕。
[0015]所述導軌由左右對稱的圓柱導軌、電機一、絲杠、托板、滑套和絲杠螺母組成,所述電機一與絲杠通過軸承連接,所述圓柱導軌的兩端通過法蘭與試驗臺的主架體固定,并且與地面保持平行,所述托板通過螺栓與四個滑套固定,所述滑套可以在圓柱導軌上平行滑動,所述絲杠螺母焊接在托板底面,托板與絲杠之間通過絲杠螺母連接。
[0016]本發明原理是:待測試性能的載植部分安裝在托板上端,調節分插機構在托板上的位置,確保插植臂可以通過托板開口順利插秧,電機二通過傳動箱內的一對錐形齒輪將動力傳遞給分插機構傳動軸,在分插機構傳動軸和螺旋軸上安裝一對鏈輪,通過鏈傳動向移箱機構的橫縱向送秧提供動力,安裝在螺旋軸上的機械沖擊傳感器將橫縱向送秧過程中采集的信號傳輸給控制卡,再由控制卡傳送到計算機,利用Matlab軟件對采集的信號數據進行處理分析,電機一通過絲杠螺母實現托板上栽植部分的直線行駛,通過工控箱控制栽植部分的前進、后退、停止多實際工況,安裝在地面的對稱CMOS攝像機,實時記錄左右兩個分插機構秧針尖端的運動軌跡,利用VFV(Vide0 for Windows)多媒體編程視頻開發工具捕獲成BMP圖像,再利用Microsoft Visual C++編制程序處理圖像,最終在計算機屏幕顯示運動軌跡,中間由安裝在托板上的薄板隔開,避免左右拍攝軌跡的干涉,電機三通過傳動輪為傳送帶提供動力,使得插好秧苗的土槽從主架體里移出,由裝土槽托板接住,安裝在主架體上的光電傳感器對漏插秧苗穴數進行計數,數值傳送到計算機中通過軟件計算與整個土槽秧苗理論總穴數的比值,從而得出漏插率,螺旋軸機械沖擊檢測裝置、秧針運動軌跡同步性能檢測裝置、漏差率檢測裝置和傳感器采集的檢測信號通過控制卡傳輸到便攜式計算機進行后續處理,通過便攜式計算機顯示屏進行顯示,并反饋給工控箱,控制所有電機。
[0017]本發明的優點是:
本發明結構設計合理,電機轉動帶動絲杠旋轉,將動力傳遞給托板上的螺母,帶動栽植部分直線運動,同時通過傳動箱將電機的動力傳遞給分插機構和移箱機構,實現插植臂和移箱機構的運轉,從而對漏插率、螺旋軸機械沖擊損傷和分插機構秧針運動軌跡同步性能等插秧機的綜合性能進行檢測,降低人工勞動強度,降低成本,提高性能測試效率。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明正視圖。
[0019]圖2為本發明主機體俯視圖。
[0020]圖3為本發明漏插率檢測結構示意圖。
[0021]圖4為本發明分插機構秧針運動軌跡同步性能檢測結構示意圖。
[0022]圖5為本發明傳動箱安裝位置局部放大圖。
[0023]圖6為本發明傳動箱傳動原理示意圖。
[0024]圖7為本發明螺旋軸及滑套結構示意圖。
[0025]圖8為本發明螺旋軸機械沖擊傳感器安裝位置局部放大圖。
[0026]圖9為本發明工控箱結構示意圖。
[0027]圖10為本發明控制原理流程圖。
[0028]圖11為本發明的結構示意圖。
[0029]圖中:1、工控箱;2、光電傳感器;3、主架體;4、傳動箱;5、電機二;6、電機二支架;7、秧箱;8、移箱機構;9、電機一;10、裝土槽托板;11、托板;12、滑套;13、圓柱導軌;14、絲杠;15、法蘭;16、傳送帶;17、裝土槽;18、電機三;19、傳送輪;20、電機三支架;21、絲杠螺母;22、COMS攝像機;23、薄板;24、分插機構;25、沖擊加速度傳感器;26、應力計;27、滑套;28、螺旋軸;29、分插機構傳動軸;30、信號燈;31、插秧開始按鈕;32、調速控制面板;33、插秧停止按鈕;34、總開關;35、行走信號燈;36、行走開始按鈕;37、行走停止按鈕;38、倒退按鈕;39、緊急開關;40、從動錐形齒輪;41、主動錐形齒輪;42、從動鏈輪;43、鏈條;44、主動鏈輪。
【具體實施方式】
[0030]參見附圖圖1-圖8,一種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺,該試驗臺包括:所述的試驗臺的主架體3是由數根長鋼管焊接而成,平行于地面呈長方體的框架結構,所述導軌由左右對稱的圓柱導軌13a和圓柱導軌13b、電機一 9、絲杠14、托板11、滑套12組成,其中電機一 9與絲杠14通過軸承連接,圓柱導軌13的兩端通過法蘭15與試驗臺的主架體3固定,并且與地面保持平行,托板11通過螺栓與四個滑套12固定,其中滑套12可以在圓柱導軌13上平行滑動,待測試的栽植部分安裝在托板11上端,調節分插機構24在托板3上的位置,確保插植臂可以通過托板開口順利插秧,電機二5通過傳動箱4內的從動錐形齒輪40與主動錐形齒輪41為分插機構傳動軸29提供動力,其中主動錐形齒輪41與電機5連接提供動力源,主動錐形齒輪41與分插機構傳動軸29固定連接,同時從動鏈輪42與螺旋軸28固定,主動鏈輪44固定在分插機構傳動軸29上,這一對鏈輪通過鏈條43以鏈傳動的形式向移箱機構8的橫縱向送秧提供動力;所述漏插率檢測裝置由電機三18通過傳動輪19為傳送帶提供動力,兩個傳動輪19分別位于主架體3的前后兩端,插好秧苗的裝土槽17通過傳送帶16進行傳動,光電傳感器2焊接在主架體3的上端,計數出漏插秧苗穴數,并將數值傳送到計算機中通過軟件計算與整個土槽秧苗理論總穴數的比值,從而得出漏插率;所述螺旋軸機械沖擊檢測裝置的螺旋軸28上安裝有滑套27,沖擊加速度傳感器25螺旋固定于滑套27的上端,應力計26通過粘合劑固定在滑套27與螺旋軸28的交接處,傳感器將橫縱向送秧過程中采集的信號傳輸給控制卡,再由控制卡傳送到計算機,利用Matlab軟件對采集的信號數據進行整理分析;所述分插機構秧針運動軌跡同步性能檢測裝置中CMOS攝像機22a和CMOS攝像機22b對稱固定在地面上,并且與分插機構24處于同一直線上,實時記錄兩側分插機構24秧針尖端的運動軌跡,利用VFV(Video for Windows)多媒體編程視頻開發工具捕獲成BMP圖像,再利用Microsoft Visual C++編制程序處理圖像,最終在計算機屏幕顯示運動軌跡,中間由安裝在托板11上的薄板23隔開,避免左右拍攝軌跡的干涉;所述工控箱I通過螺釘固定在試驗臺的主架體3的末端,根據栽植部分的運行工況要求,實時操作工控箱I上的控制按鈕,同時通過調速控制面板32可對插秧的速度進行調節。
【主權項】
1.一種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺,其特征在于:包括有主架體,主架體上安裝有導軌,導軌上滑動配合有托板;主架體兩端分別安裝有傳動輪,傳動輪之間套裝有傳送帶,傳送帶上放置有裝土槽,裝土槽上填充有土壤;托板上安裝有插秧機栽植部分和電機二,插秧機栽植部分由分插機構、移箱機構和秧箱構成,電機二的軸與栽植部分的分插機構的動力輸入軸傳動連接,分插機構上裝有栽植臂,托板上對應分插機構插植臂的部位開有通口,所述分插機構插植臂穿過通口將秧苗栽插在裝土槽的土壤中;主架體位于傳動帶的輸出端安裝有用于記錄秧苗栽插穴數的光電傳感器。2.根據權利要求1所述的一種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺,其特征在于:移箱機構的螺旋軸上套裝有滑套,滑套上安裝有沖擊加速度傳感器,滑套與螺旋軸的交接處安裝有應力計。3.根據權利要求1所述的一種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺,其特征在于:位于主架體的輸出側設有裝土槽托板。4.根據權利要求1所述的一種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺,其特征在于:位于栽植部分的兩側分別設置有用于記錄栽植部分左右兩個分插機構秧針尖端運動軌跡的CMOS攝像機,兩個分插機構之間設有薄板。5.根據權利要求1所述的一種高速水稻插秧機綜合性能檢測試驗臺,其特征在于:所述主架體上安裝有電機控制的絲杠,絲杠上套裝有絲杠螺母,所述絲杠螺母與托板固定連接。
【文檔編號】G01M99/00GK105910837SQ201510591003
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年9月15日
【發明人】朱德泉, 朱宏, 熊瑋, 陳培榮, 孫磊, 蔣銳, 汪超賢, 張俊
【申請人】安徽農業大學