[发明专利]农业物料工况模拟机构及农业物料物理特性测试仪

说明书

技术领域

本发明涉及农产品收获、贮运和加工领域，特别涉及一种农业物料工况模拟机构及基于该工况模拟机构的农业物料物理特性测试仪。

背景技术

农业物料的物理特性可为农业生产和加工中的各种机械和系统提供合理可靠的设计依据。因此，农业物料物理特性的测试研究对促进农业机械化的发展具有重要意义。但是，目前可用于农业物料物理特性的测试仪仍存在以下问题：测试范围狭窄，有些功能单一；只能对物料的特性进行单方向测试，导致物料的一些重要特性参数得不到准确测定；测试时，无法模拟物料在实际工况下受载情况，使测量结果与实际比较存在较大误差。通过对测试仪的研究，可提高农业物料物理特性测试的全面性、准确性和客观性，从而更好地为农业机械的设计提供帮助。

发明内容

本发明的目的在于克服现有农业物料测试技术中存在的不足，提出一种多角度、测试范围广、可拆卸的农业物料工况模拟机构及农业物料物理特性测试仪。

本发明农业物料工况模拟机构采用的技术方案如下：农业物料工况模拟机构，包括平台及至少一个工作末端；所述工作末端位置可调地固定在平台上的，用于模拟测试农业物料在实际工况中被拉伸、挤压或切割，并检测模拟测试的数据。

在一个优选实施例中，所述工作末端设有2个以上，工作末端包括滑轨座、伺服电机、丝杆、滑块、连接板及夹持板，伺服电机及夹持板分别设置在工作末端的两端，每个工作末端设有夹持板的一端靠近平台的中心，而设有伺服电机的一端靠近平台的外周；丝杆安装在滑轨座上，且分别与伺服电机、滑块连接；滑块上设有用于连接夹持板的连接板；农业物料放置在多个工作末端的夹持板之间。

在另外一个优选实施例中，所述工作末端设有至少一个，工作末端包括高度可调的紧固架、滑轨座、伺服电机、丝杆、滑块、连接板及切割电机，伺服电机及切割电机分别设置在工作末端的两端；丝杆安装在滑轨座上，且分别与伺服电机、滑块连接；滑块上设有用于连接切割电机的连接板；紧固架固定在平台上且靠近切割电机，农业物料放置在紧固架上。

所述紧固架包括下架子底座、上架子底座、调高板及虎钳，下架子底座紧固在平台上，调高板设置在下架子底座与上架子底座之间，虎钳设置在调高板中且可平行上下移动。

所述农业物料工况模拟机构还包括固定板，所述平台及固定板均设有若干用于固定所述工作末端的通孔，工作平台通过固定板位置可调地固定在平台上。

本发明农业物料物理特性测试仪采用的技术方案如下：农业物料特性测试仪，包括PC机、控制器以及上述农业物料工况模拟机构；PC机与控制器连接，控制器与农业物料工况模拟机构连接；PC机向控制器输出控制信号，使控制器控制工作末端按照模拟测试条件进行工作；PC机对控制器输出给工作末端的控制数据及来自工作末端的模拟测试数据进行处理，输出显示相关力学曲线。

所述农业物料特性测试仪还包括与PC机连接的摄像机，摄像机对准工作末端以记录模拟测试时被测农业物料的外表变化。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果:

(1)本发明工作末端能够多角度地调整并紧固，能同时对目标物料按照所需角度进行测量，能模拟物料在实际工况下受载情况，能真实地测试物料的特性。

本发明中，PC机通过通讯控制器的分析和处理及摄像机对试验过程的拍摄，完成数值和图像两种数据的收集及存储。最后，在软件的处理下，PC机准确地计算出物料的相关物理特征参数，测试过程更加方便和系统。

(2)本发明采用旋转方式调节升降平台的高低位置；通过调节升降平台到达合适的高度，使测试仪能够放置在其他已有的多种测量仪器上进行联合测试的工作，经水平仪调平后，即可直接使用，适用性强。

(3)本发明可通过简单拆卸及组装，同时控制多个伺服电机，在多个方向对多种农业物料进行不同因素的测试，克服了现有压力测试机对形状不规则物料只能单向测量的特点，能模拟物料在实际工况下受载情况，完成一系列难测参数的测量工作。

此外，本发明能够根据测试方式的不同而改变紧固工作末端，能够对物料进行挤压、拉伸、碰撞、正切、滑切等多种农业物料的物理力学测试，能更真实地模拟出果蔬在受拉伸、压缩或切割等情况下的实际工况。通过调节伺服电机的转动速度，能达到调节进给速度的要求。此外，测试仪能够按照试验测试员的要求，在工作末端上使用非标测试工作末端机构，进而满足特殊的试验要求。因而，该测试仪具有通用性强、功能多样，结构简单的特点。