[发明专利]一种测试水田船式机械行进阻力的实验装置和方法

说明书

本发明公开了一种测试水田船式机械行进阻力的实验装置和方法，包括台架、光轴、牵引台和试验船板；台架是整个系统的主要承载结构，台架的两侧安装两根光轴导轨，通过导轨与滑块的配合，保证牵引台可以在台架上顺畅的运行，传动系统是由三相异步交流电机提供动力，通过同步轮和同步带的组合，将动力传递到实验装置一端的光轴上，再由光轴两端的同步轮驱动同步带将动力传递给台架上端的牵引台。本发明操作方便，数据采集便捷，可靠性安全性高，运行稳定，可应用于各种水田机械部件或者试验模型的性能检验。

技术领域

本发明涉及机械领域，特别涉及一种测试水田船式机械行进阻力的实验装置和方法。

背景技术

我国已进入农业机械化作业阶段，新型农业机具的研发日益重要。与传统的田间试验获取数据的方法相比，土槽试验台作为一种模拟田间环境的实验装置，可以显著提高试验的便捷性和准确性，为新型农业机具的研发提供了更为精确的数据，加快了新型农业机具的研发和应用，对推进我国农业机械现代化的发展具有重要意义。国内的土槽试验装置分为大、中、小三种。一般规定宽度在3m以上、长50m以上的为大型土槽；宽度小于1-3m的为中型土槽；宽度小于1m的一般被称为土槽箱型结构。

现有的土槽试验装置主要有两种：一种是采用卷扬机式牵引方式的土槽试验装置，其不足之处在于牵引的过程中牵引绳易抖动，牵引角度容易发生变化，导致试验部件运行不稳定，不适用于精度要求较高的试验；而且运行过程中，由于牵引线不断缠绕使线速度不断变大，不能提供匀速的试验条件，也不能通过反转使牵引台归位。另一种是将电机安装在牵引台上，通过电机齿轮与台架上的卡齿带咬合提供动力进行牵引的设备，其不足之处在于若安装较大的电机，则牵引台的负载较大，牵引台自身的运动占用了较多的能量；若安装小功率电机则提供的牵引力有限，不能用于较大试验部件的实验；且现有试验装置都是通过手动调节变频器的方式来调节牵引台的运行速度，对速度的调控不够精确。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种试验精度高、结构简单、成本低的测试水田船式机械行进阻力的实验装置，是一种针对水田特定环境下的小型实验装置，用于对水田环境下的农业机械模型或部件的测试。

本发明的另一目的在于提供一种测试水田船式机械行进阻力的实验方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种测试水田船式机械行进阻力的实验装置，包括台架1、光轴11、牵引台6和试验船板13；台架1的两侧铝型材上安装有两根光轴导轨4，光轴导轨4的两端安装有限位结构16，用于防止牵引台6运行时发生过速危险；箱体结构5位于台架1下方，台架1的一端是操作平台15，光轴11通过光轴支座7固定于操作平台15一端的铝型材上；光轴11的两端和台架1另一端的两侧安装有两对相同齿数的同步轮2-2、2-1，同步轮2-1、2-2上套有同步带3-1，同步带3-1与牵引台6连接；三相异步交流电机8安装在操作平台15上，三相异步交流电机8和光轴11的对应位置安装有相匹配的同步轮2-3、2-4，同步轮2-3、2-4上套有同步带3-2，三相异步交流电机8通过同步轮2-3、2-4将动力由同步带3-2传递到光轴11，再通过光轴11两端的同步轮2-2将动力均匀分配给同步带3-1，然后同步带3-1带动牵引台6在台架1上的光轴导轨4上行走；牵引台6位于台架1上，牵引台6的下方安装有与光轴导轨4相匹配的滑块14，通过光轴导轨4与滑块14的配合，确保牵引台在台架1上顺畅运行；牵引台6下方与牵引梁架18刚性连接，牵引梁架18通过钢缆与拉力传感器12的一端相连接，拉力传感器12的另一端与试验船板13相连接，用于连接和牵引试验船板13在箱体结构5内行进；拉力传感器12与变送器10-1相连接，变送器10-1与电脑17连接，电脑17与变送器10-2连接，变送器10-2连接变频器9，变频器9连接三相异步交流电机8，通过电脑17输出信号改变三相异步交流电机8的电源频率，达到控制三相异步交流电机8运行速度的目的。

台架是整个实验装置的主要承载结构，选用方管铝型材，具有足够的刚度和强度。