[实用新型]树木振动动态特性传递试验测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测试装置，用于测试树木振动系统动态特性(频率、相位角、幅值、加速度等)传递的装置，属于农林业果树采收设备测试技术领域。

背景技术

现代林果产业是现代农林业的重要组成部分，采收作业是林果产业中的重要环节；其采收效率的高低决定了林果产业的经济效益。目前，国外主要林果生产国一般都实现了林果采收机械化，国内林果采收作业逐步趋于机械化，而树木振动动态特性传递研究对提高果实采收效率有重大的意义，国内在此方面的研究甚少，因此，对树木动态特性传递的准确把握，为设计出更高效率的采摘系统奠定了基础。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对现代林果采收作业及提高林果采收效率的实际需求，提出了一种激振树干某一位置，测试树木上不同点三维响应的动态特性参数(频率、相位角、幅值、加速度等)、树干受迫振动响应中心的轨迹曲线及各级侧枝响应的频谱特性等多项测试功能的树木振动动态特性传递试验测试装置。

为了达到上述目的，本实用新型的树木振动动态特性传递试验测试装置包括：激振装置、固定装置、及振动测试装置；所述激振装置是指在试验过程中向样品树提供不同激振频率产生不同激振力的装置，振动电机或激振器均能产生激振力，若选用振动电机，应配套选用变频器调节激振频率，其中振动电机通过夹持板固定在树干上，若选用激振器(电动式激振器)，应配套选用信号发生器及功率放大器，通过改变信号发生器发出的信号，包括正弦信号、函数信号、脉冲信号等，可以获得不同形式及不同频率的激振力，激振器通过激振连杆作用于树干上，既保证激振力的传递又大大减小对被激树木的附加约束；所述固定装置是指在试验过程中固定并夹紧样品树的装置，包括底座和夹紧机构，底座的作用是固定样品树底端，并确保在试验过程中不产生任何移动，夹紧机构为丝杠螺栓夹紧机构，通过旋转手柄可装拆样品树；若是室外活树实验则无需固定装置；所述振动测试装置包括振动加速度测试装置及振动位移测试装置，振动加速度测试装置是指在实验过程中测试样品树不同点、不同方向振动加速度的装置，包括压电加速度传感器、电荷放大器、USB数据采集器(A/D转换器)、笔记本电脑及振动测试系统软件；振动位移测试装置是指在实验过程中测试样品树某个点振动位移的装置，包括激光位移传感器、USB数据采集箱、12V稳压电源及数据采集软件。

测试时，样品树树干底端置于底座的孔穴内，采用夹紧机构对树干进行夹紧，将若干个木销插入树干底端与孔穴侧面的空隙内进一步稳定树干，选用激振装置，将振动电机或激振器固定在样品树的激振点位置，激振点位置可调，加速度传感器和激光位移传感器采集的模拟信号，通过USB数据采集设备转换数据类型输入电脑，振动测试系统软件或数据采集软件对采集到的信号进行分析，设定加速度传感器和激光位移传感器的位置，并将加速度传感器固定在测点位置上，位移传感器安装固定在设定位置处，即可测得样品树不同点的振动响应值，通过数据处理，从而获得树木动态响应的传递特性，为设计更高效率的采收机械提供一定的依据。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1(a)(b)为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型实施例一结构示意图。室内样品树振动位移测试装置的结构示意图。

图3为本实用新型实施例二结构示意图。室内样品树振动加速度测试装置的结构示意图。

图4为本实用新型室外活树振动测试实验测试装置图。

具体实施方式

实施例一

本实施例为树木振动动态特性传递试验测试装置，其主要功能是完成对树木上不同点三维响应的动态特性参数(频率、相位角、幅值、加速度等)的测试，得到树木振动动态特性传递的规律。其结构如图1(a)(b)所示，图(a)、图(b)分别选用了不同激振装置，其中图(a)的激振装置包括信号发生器1，功率放大器2及激振器3，图(b)的激振装置包括变频器1(1)、滑轮机构2(1)及振动电机3(1)，测试装置还包括固定装置4、加速度传感器5、电荷放大器9、USB数据采集器11(A/D转换器)、激光位移传感器6、12V稳压电源8、USB数据采集箱10以及安装了位移、加速度数据采集软件的笔记本电脑12，激光位移传感器6安装在三脚架上7。