[发明专利]适用于果园及草坪割草机的可视化测试实验平台及方法

说明书

本发明提供了适用于果园及草坪割草机的可视化测试实验平台及方法，升降及倾斜装置通过电动推杆安装在输送带平台上，实现高度和角度调整，割台装置上安装高速摄像头，实现割草机割草及割草时运动轨迹的可视化，气压传感器安装于割台装置上，用于测量割台内气压变化，扭矩转速传感器输入端与割草伺服电机输出轴连接，输出端与切割部件连接，测量切割部件在割草时产生的扭矩和转速，水平向和垂直向风速传感器安装于安全侧板上，用于测量割草时产生的风速。本发明有助于测量割草机的各工作参数，并为割草机结构和作业参数优化提供支持。

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种适用于果园及草坪割草机的可视化测试实验平台及方法。

背景技术

果园经济已成为各地种植业中的支柱产业之一，成为发展农村经济的主要力量，人们对果园割草机的需求日渐强烈，草坪割草机需求量大，应用广泛。近年来，割草机的广泛应用，节约了大量的人力，缓解人工劳动强度，能有效提高工作效率，但是割草机在割草工作过程中，通常并没有达到最理想的工作状态。特别是割草机在切割草时候产生的扭矩，刀片作用在杂草上面产生的变形，以及刀片旋转导致产生的风速及割台里面气压变化对草产生的微摆，都会影响到割草机的运行效果，目前国内对割草设备检测和测试的研究几乎空缺。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种适用于果园及草坪割草机的可视化测试实验平台及方法，可测试割草机的各种工况，便于优化割草机结构和作业参数，充分发挥割草机的优点，降低割草机的作业强度。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

适用于果园及草坪割草机的可视化测试实验平台，包括：

升降及倾斜装置，包括前电动推杆、后电动推杆、直形转动轴、凹形转动轴、连接杆一和连接杆二，一对前电动推杆和一对后电动推杆安装在输送平台上部，前电动推杆顶端通过前滑动轴承与直形转动轴转动连接，直形转动轴转动连接两个连接杆一的一端，后电动推杆通过后滑动轴承与凹形转动轴转动连接，凹形转动轴转动连接一个连接杆二的一端；

割台装置，包括割草伺服电机、扭矩转速传感器、圆形割台、切割部件和有机玻璃板，割草伺服电机安装在圆形割台中间位置，割草伺服电机的输出轴连接扭矩转速传感器的输入轴，扭矩转速传感器的输出轴与切割部件连接，圆形割台上部固定有机玻璃板；所述圆形割台与连接杆一、连接杆二的另一端固连；

测试及摄像单元包括高速摄像头、气压传感器、水平向风速传感器、垂直向风速传感器、清洁伺服电机和清洁机构，高速摄像头、清洁伺服电机安装在有机玻璃板上，气压传感器安装在圆形割台上部，水平向风速传感器和垂直向风速传感器安装在圆形割台一侧，清洁伺服电机连接位于有机玻璃板底部的清洁机构；

控制系统，包括上位工控机和下位机控制器，上位工控机与气压传感器、扭矩转速传感器、水平向风速传感器、垂直向风速传感器连接和高速摄像头连接，下位机控制器与割草伺服电机驱动器、清洁伺服电机驱动器、前电动推杆、后电动推杆以及步进电机驱动器连接。

上述技术方案中，所述切割部件包括花键套、椭圆刀盘和甩刀，花键套上端与扭矩转速传感器的输出轴固定，椭圆刀盘与花键套下端连接，且椭圆刀盘底端与花键套底部螺栓紧固连接，椭圆刀盘上铰接两个甩刀。

上述技术方案中，所述清洁机构包括曲柄、连架杆、清洁刷和喷水器，曲柄与清洁伺服电机的输出轴连接，连架杆一端与曲柄铰接，另一端与清洁刷铰接，喷水器安装在有机玻璃板下部。

上述技术方案中，所述输送平台包括输送平台机架、传送平带、驱动轴、从动轴、驱动轴链轮、驱动电机链轮、步进电机、减速器和菱形座轴承；输送平台机架一侧安装驱动轴，驱动轴一端连接驱动轴链轮，另一端连接菱形座轴承，从动轴两端通过菱形座轴承固定在输送平台机架上，传送平带安装在输送平台机架上部中间；平台机架一端安装减速器，减速器连接驱动电机链轮和步进电机。