[發明專利]測量玉米果穗裸手脫粒力大小的裝置及其方法

有效

• 申請號: 201410069198.9
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN103822744A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 李心平;杜哲;馬義東;高春燕;馬福麗
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

技術領域

本發明屬于農業機械領域，具體的說一種測量玉米果穗裸手脫粒力大小的裝置及其方法。

背景技術

現有的聯合收割機大都是直接收獲玉米棒，然后通過玉米脫粒機進行脫粒處理，玉米脫粒機是主要的農業機械產品之一，其性能的好壞直接影響到玉米脫粒的效率和質量，在進行玉米果穗脫粒時，現有脫粒機的脫損率比較高，損失較大。損傷是玉米品質降低的主要形式之一，有損傷的玉米在輸送過程中易產生破碎，在儲存過程中易吸濕、霉變和產生病蟲害，影響加工后的等級、精度以及種子的發芽率等。機械化收獲中的脫粒損傷是玉米等谷物損傷的重要因素，直接影響到后續的輸送、儲存和加工等環節。因此，需要確定脫粒裝置的最佳脫粒力，以及玉米果穗上的最佳脫粒位置，可以為以后的脫粒裝置提供理論依據，但現有的測力器械不足以完成這個目的。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠測試出玉米果穗上的最佳脫粒位置及最佳脫粒力的裝置及測量方法，即一種測量玉米果穗裸手脫粒力大小的裝置及其方法。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案為：測量玉米果穗裸手脫粒力大小的裝置，包括轉矩測量儀、機架和固定在機架上用于測量玉米果穗試樣脫粒時轉矩大小的轉矩傳感器，所述的機架上還設有用于指示玉米果穗試樣起始脫粒位置的標尺以及與轉矩傳感器的控制器連接的終點觸發器，所述轉矩傳感器的信號輸出端與轉矩測量儀連接，且轉矩傳感器的一端設有法蘭盤，另一端設有用于固定玉米果穗試樣且可適應其形狀和尺寸變化的柔性夾具。

上述裝置中的柔性夾具包括中空的筒體，筒體的一端固定在轉矩傳感器端部的法蘭盤上，另一端均布有若干穿過筒體圓周壁面并與其螺紋連接的螺栓，螺栓的端部設有用于橡膠墊片，玉米果穗試樣裝卡在適應其形狀和尺寸變化的橡膠墊片形成的空間中。

上述裝置中的標尺設置在手握住玉米果穗試樣準備轉動脫粒前與手部中指掌指關節相對的位置，所述終點觸發器設置在手握住玉米果穗試樣轉動一個角度使玉米脫粒后中指掌指關節能夠碰觸的位置。

利用上述裝置測量玉米果穗裸手脫粒力大小的方法為：取玉米果穗試樣，沿其軸向方向將其劃分為等長度的多個待測區間，另取游標卡尺測量出每個待測區間的直徑，然后將玉米果穗試樣的一端裝卡在柔性夾具中，從玉米果穗試樣的裝卡端將各待測區間依次標記為第1待測區間、第2待測區間、...、第n-1待測區間和第n待測區間，各待測區間靠近玉米果穗試樣裝卡端的一側為各待測區間的起始脫粒位置；

調整標尺使其與第n待測區間的起始脫粒位置對齊，手工沿固定方向轉動玉米果穗試樣的懸空端使其脫粒，當從起始脫粒位置轉動到終點位置的同時觸動終點觸發器，玉米果穗試樣產生的轉矩傳遞到轉矩傳感器上，轉矩傳感器將采集到的信號經電荷放大器放大后傳送給轉矩測量儀，轉矩測量儀顯示出當前部位的轉矩，通過數據處理可得出第n待測區間不同脫粒時刻的脫粒力大小；按照同樣的測量方法依次測量第n-1待測區間、…、第2待測區間和第1待測區間不同脫粒時刻的脫粒力大小。

上述手工轉動玉米果穗試樣的各待測區間使玉米脫粒的差速值為6.39-6.55m/s。

有益效果：（1）、本發明的裝置是針對裸手脫粒時，測量玉米果穗所受的脫粒力的大小，可以直接讀出、計算出玉米果穗上每一部分脫粒所需的轉矩和脫粒力，測量誤差較小，且該裝置能夠為玉米果穗的脫粒損傷等定量分析提供科學依據；

（2）、本發明通過手工轉動通過柔性夾具固定在轉矩傳感器上的玉米果穗試樣，用足夠的力使玉米籽粒脫粒而不破壞玉米籽粒，此時產生的轉矩通過柔性夾具傳遞到轉矩傳感器上，在轉矩測量儀上顯示出當前部位的轉矩，通過數據處理可得出第n待測區間不同脫粒時刻脫粒力的大小，通過連續大量的裸手脫粒測量，就可得出玉米果穗脫粒時的最佳脫粒部位和最佳脫粒力，為玉米果穗的脫粒裝置的參數設置提供理論依據，進而提高脫粒效果，降低脫損率。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為圖1中筒體的A向視圖。

附圖標記：1、轉矩測量儀，2、機架，3、轉矩傳感器，4、法蘭盤，5、筒體，6、橡膠墊片，7、螺栓，8、玉米果穗試樣，9、終點觸發器，10、標尺。

具體實施方式