[发明专利]旋转深松联合耕作机械的试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转深松联合耕作机械的试验方法,属于农业机械领域。

背景技术

在旋转深松联合耕作机械试验过程中，是根据现有的数据和经验进行样机设计试验。基本的做法是：首先根据经验设计一台样机，在田间进行试验，对试验过程中反映出来的问题进行优化设计，然后再进行试验、再优化，直到试验合格为止。由于耕地的复杂性和多变性，导致试验过程中不断出现新的问题。在试验的过程中，受设备结构的限制，有些数据的采集相当困难；比如，由于变速箱是一轴输入二轴输出，在现实的情况下，土地的受力情况不确定，前、后轴的受力数据很难分析和采集；而每次主要参数的改变，都会花费大量的时间和费用，致使研发费用过大，研发周期过长；比如，每次修改前后刀轴的转速、改变齿轮的结构等，都必须重新设计新的减速系统，而减速系统是本设备的关键部件，也是加工花费时间和费用最多的部件，每次的加工周期都在一月或数月,加工费用和人工成本少则数万元。特别是在系列产品研发过程中，研发周期的延长导致产品上市的拖延，错过大好机会。

发明目的

本发明的目的是提供一种旋转深松联合耕作机械的试验方法，改变现有旋转深松联合耕作机械试验样机的设计模式，降低研发费用，解决研发设备样机的过程中，必须根据主要参数多次设计、制作传动部分的问题，缩短了研发周期；通过无级变速，可获得更多的试验数据，使前后转速匹配的曲线更加合理。

实现本发明的目的是通过如下技术方案来达到的：

首先设计一台没有变速箱的试验样机，将拖拉机与试验样机的机架用连接杆连接在一起，将试验样机的机架经支撑架连接在拖拉机的液压缸上，通过液压缸的伸缩实现试验样机的升降；在试验样机前后刀轴上各安装一个电机和减速机，利用外接电源驱动电机转动，针对不同的土壤、耕深，通过调整变频器频率控制电机减速机的转速，从而调整前、后刀轴的转速，分别测量电动机的电压、电流，计算出相应的输入功率；再把耕作情况满足农艺要求的试验数据进行整理分析，筛选不同转速下的功率消耗，确定额定功率和最大功率；

根据确定的转速、额定功率和部件的受力情况，进行受力设计；在满足受力的前提下，最后再进行结构设计和产品设计。

本发明方法的积极效果是：传统的设计思路是，根据现有的资料和有关人员的经验，初步选择一种参数，制作试验样机，根据试验情况再调整参数，再制作样机等，很可能出现设计过剩的情况；本发明的方法可缩短研发周期、节约试验费用、避免各部件出现设计质量过剩的情况；1、前、后轴的速度调整灵活，在传统的样机设计中，由于结构的限制，减速系统的传动速比是固定不变的，每次参数的变化，必须重新设计一套新的减速系统，本发明应用变频技术解决了速度的调整问题，能灵活调整前后轴的输入速度问题；2、前、后轴传动部件的独立性，在传统的样机设计中，前、后轴的传动系统是一个整体，即减速机是一端输入两端输出的整体，任何一个部件出现问题，就必须全部调整，本发明应用两套独立的传动系统解决了这一问题，更换部件和更改设计都比较方便；3、输入输出参数测量方便，在传统的设备中，有一个输入两个输出端，在测量的过程中不能直观的测量出每一个输出端对应的输入参数，在本发明中解决了这一问题，对产品的传动部件的受力分析提供了很好的依据。

附图说明

附图1为本发明试验样机实施例示意图；附图2为的俯视图。

具体实施方式

本发明方法如图一、二所示，拖拉机1和机架9 用连接杆2连接在一起，实现拖拉机1和耕作设备的同步运行；液压缸支撑架3固定在拖拉机1的尾部，液压缸4的两端分别固定在液压缸支撑架3和机架9上，通过液压缸4的伸缩实现耕作设备的升降，控制耕作设备的耕深，也使拖拉机1后轮基本离开土地，减少压力；前刀工作部分是通过前刀旋转部件10固定在前刀轴11上，前刀轴11的两端安装有前轴轴承座5，前轴轴承座5用前轴U型卡6固定在机架9上，同时选用了外来电源通过前刀电机用变频器18来控制摆线针轮减速机15的转速，摆线针轮减速机15输出轴安装有摆线针轮减速机输出链轮14，链轮14通过前刀传动链条13和前刀轴上的链轮12进行力的传递，从而带动前刀旋转部件10实现深耕目的，同时，前刀系统的运行也推动拖拉机1的前进；后刀工作部分是通过后刀旋转部件17固定在后刀轴16上，后刀轴17的两端安装有后轴轴承座7，后轴轴承座7用后轴U型卡8固定在机架9上，同时选用了外来电源通过后刀电机用变频器19来控制电动机22的转速，电动机的输出轴通过联轴器23与减速机24的输入端连接，减速机24的输出端安装有减速箱输出链轮25，减速箱输出链轮25通过后刀传动链条21和后刀轴16上的后刀轴链轮20进行力的传递，从而带动后刀轴16上的后刀旋转部件17实现整地目的。前刀轴11、后刀轴16的同时运行实现土地的深松整地的双重目的。在耕作的过程中，针对不同的土壤、耕深，通过调整变频器频率从而改变前后刀轴的转速，分别测量电动机的电压、电流；计算出相应的输入功率；根据农艺要求和现有资料的介绍，深松部分的前轴转速为25转/分钟左右，旋耕部分的后轴转速在180-230转/分钟左右，把耕作情况满足农艺要求的试验数据进行整理分析，筛选不同转速下的功率消耗，确定额定功率和最大功率；根据确定的转速、额定功率和部件的受力情况，进行受力设计；在满足受力的前提下，最后再进行变速箱结构的设计。