[发明专利]一种玉米果穗物料力学特性参数测试装置

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种谷物力学特性参数测试装置，具体涉及一种玉米果穗碰撞恢复系数、静摩擦系数、滚动摩擦系数和滑动摩擦系数的测试装置。

背景技术

玉米、小麦等谷物的脱粒技术是农业研究的重要领域，在采用离散元数值模拟研究谷物脱粒及其粮食群落属性的过程中，常常涉及到不同含水率下果穗或籽粒的碰撞恢复系数、静摩擦系数、滚动摩擦系数和滑动摩擦系数等力学特性参数，需要对谷物的力学特性参数进行测试研究，为此，本发明设计了一套可以测试多种谷物力学特性参数的综合测试装置。

发明内容

本发明之目的，为解决谷物脱粒研究中各种力学特性系数的测量，设计了一套可以测试多种谷物力学特性参数的综合测试装置，主要有底座1、长立柱2、短立柱3、落料箱4、落料箱挡板5、物料碰撞板6、物料碰撞板高度调节杆7、摇杆8、摩擦系数测试板9、摩擦系数测试板铰链装置10、滑轮11、龙门架横杆12、内六角螺栓13、销14、玉米果穗15、木盒16和砝码盒17组成。

摩擦系数测试板9可旋转调节，当其置于水平位置时可与底座完全贴合，即为物料掉落承接板；落料箱4和物料挡板高度调节杆7可在标有刻度的长立柱2上调节高度，利于保证落料箱4距摩擦系数测试板9高度是物料碰撞板6距摩擦系数测试板9高度的二倍；物料置于落料箱4中，在抽离落料箱挡板5时物料呈自由落体状态；物料碰撞板6与水平面呈45°度夹角，可保证物料水平状态抛出；底座1上标有刻度，可测量物料落于物料碰撞板6后弹出的距离；摩擦系数测试板9活动端有一小孔，将细线穿过小孔缠于摇杆8，可通过转动摇杆调节摩擦系数测试板9的转动角度；短立柱3上标有刻度，可测量摩擦系数测试板9活动端的抬升高度；摩擦系数测试板9活动端带有一龙门架机构，滑轮11过盈配合固定于龙门架横杆12上，细绳通过滑轮11两头分别与木盒16、砝码盒17连接；木盒16底部粘有一层玉米籽粒。同时，若将物料碰撞板6、摩擦系数测试板9上粘上一层玉米籽粒也可进行物料间的力学参数测试。

附图说明

图1是玉米果穗物料力学特性参数测试试验台整图。

图2是碰撞恢复系数测试装置图。

图3是静摩擦系数测试装置图。

图4是滚动摩擦系数测试装置图。

图5是滑动摩擦系数测试装置图。

图中，1-底座；2-长立柱；3-短立柱；4-落料箱；5-落料箱挡板；6-物料碰撞板；7-物料碰撞板高度调节杆；8-摇杆；9-摩擦系数测试板；10-摩擦系数测试板铰链装置；11-滑轮；12-龙门架横杆；13-内六角螺栓；14-销；15-玉米果穗；16-木盒；17-砝码盒。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及优选实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以阐述本发明的技术思想，并不用于限定本发明的保护范围。

如图1所示，一种玉米果穗物料力学特性参数测试机构，主要由碰撞恢复系数测试机构、静摩擦系数测试机构、滚动摩擦系数测试机构和滑动摩擦系数测试机构四大部分组成。主要由底座1、长立柱2、短立柱3、落料箱4、落料箱挡板5、物料碰撞板6、物料碰撞板高度调节杆7、摇杆8、摩擦系数测试板9、摩擦系数测试板铰链装置10、滑轮11、龙门架横杆12、内六角螺栓13、销14、玉米果穗15、木盒16和砝码盒17组成。

碰撞恢复系数测试装置及测试方法如图2所示，将摩擦系数测试板9置于水平位置与底座贴合，落料箱4和物料碰撞板高度调节杆7可调节高度，通过长立柱2上的刻度使得落料箱4距摩擦系数测试板9高度是物料碰撞板6距摩擦系数测试板9高度的二倍，记落料箱4距摩擦系数测试板9高度为h₁，拧紧内六角螺栓13固定，调节物料碰撞板6与水平面呈45°度夹角，将物料置于落料箱4中，抽离落料箱挡板5使玉米果穗15呈自由落体状态，保证物料撞击后水平状态抛出；底座1上标有水平刻度，可测量玉米果穗15落于物料碰撞板6后弹出的距离，记水平弹出距离为s。可得恢复系数e公式为：e = s/h₁。