[发明专利]一种模拟喷杆运动的试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于模拟喷杆运动的试验装置，具体是一种模拟喷杆摆动、转动和跳动三个自由度运动的试验装置，属于植保机械技术领域。

背景技术

喷杆的非期望运动是造成喷杆式喷雾机喷雾不均匀的一个关键因素之一。喷杆式喷雾机喷雾过程中喷杆的运动不能得到有效定量的控制，为喷杆平衡控制的研究造成了很大的技术瓶颈，因此开发出能模拟喷杆非期望运动的试验装置对高精度、高稳定性的喷杆式喷雾机的研究具有重要意义。

喷杆的非期望运动主要包括摆动（绕X轴转动）、转动（绕Z轴转动）和跳动（Z方向移动）。国外相关的研究主要集中在喷杆水平激振装置、六自由度农业机械振动试验台和模拟路面激励。在现有的技术中，申请人未发现有关模拟喷杆运动试验装置的相关专利，在对相近技术检索时发现，申请日期为2008.5.19，申请号为200820036335.9的中国专利《垂直水平一体液压振动试验台》公开了一种垂直水平一体液压振动试验台，其垂直台体和水平台体集成在一个振动台座上，作动筒具有垂直和水平两个工作位置，节约了一个作动筒和一个伺服阀，节约了系统制造成本；申请日期为2008.5.13，申请号为200810108045.5的中国专利《三轴六自由度振动试验装置》公开了一种振动试验装置，该装置能模拟出真实环境下X、Y、Z三轴六自由度复合振动环境。综合考虑上述专利，垂直水平一体虽然节约成本，但只能实现水平和垂直位移而不能实现模拟喷杆所需的回转运动，六自由度平台虽然能实现喷杆所需的基本运动甚至更多，但其控制要求高，制造成本昂贵。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足设计一种能模拟喷杆得非期望运动且结构简单、成本较低的试验装置，为喷杆运动特性及其平衡控制的研究提供平台。为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：一种模拟喷杆运动的试验装置，包括垂直工作台、喷杆式喷雾机、转盘、水平作动器和底座；所述的垂直工作台，包括工作台面、导轨、滑动轴、导轨支撑、水平转台面、垂直作动器、滚动轴承、转动轴和挡块，工作台面与水平转台面平行且两台面中心呈竖直连线；两导轨垂直固定在工作台面上且对称布置，两导轨支撑垂直固定在水平转台面上且对称布置，滑动轴、转动轴一起沿导向槽与导轨实现滑动连接；四个开有中心圆孔的可拆卸挡块安装在导轨上，滚动轴承安装在转动轴上，其轴承外圈与挡块的中心圆孔相配合；垂直作动器安装在工作台面和水平转台面中间中心位置，其轴线与两个平台面垂直，两端连接方式均为铰接。

所述喷杆式喷雾机安装在垂直工作台的工作台面上，喷杆式喷雾机的重心在垂直作动器的轴线上，垂直工作台安放在转盘上，转盘直接与底座连接，水平作动器一端与垂直工作台的水平转台面通过铰支座连接，另一端铰接在底座上，水平作动器的轴线与垂直作动器的轴线相垂直。

本发明采用以上技术方案，其具有以下优点：滑动轴和挡块易拆卸。当安装上挡块、拆除滑动杆时，转动轴位置被锁定，滑动杆安装处的导轨与导轨支撑之间的约束被释放，工作台面在垂直作动器的作用下了可以绕转动轴转动；当安装上滑动杆、拆除挡块时，工作台面与水平转台之间只有一个自由度，即Z轴方向平移，在垂直作动器的作用下可实现Z轴方向移动。因此通过垂直作动器和水平作动器两个液压缸实现3个自由度的运动，还可实现绕Z轴转动和Z轴移动，绕Z轴转动和绕X轴转动两个复合运动。本发明结构紧凑，成本较低。

附图说明

图1为本发明模拟喷杆运动的试验装置的结构示意图；

图2为本发明垂直工作台的结构示意图；

图3为图2的主视图；

图4为图3的局部视图；

图5为本发明变换机构后沿Z轴方向移动示意图；

图6为本发明变换机构后沿X轴方向转动示意图。

附图中：1、喷杆式喷雾机 2、垂直工作台3、转盘 4、水平作动器 5、底座  201、工作台面 202、导轨 203、滑动轴 204、导轨支撑 205、水平转台 206、垂直作动器 207、限位块 208、滚动轴承 209、转动轴 210、挡块。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明进行详细的说明：