[發明專利]一種橫向莖蔓雙動刀切割試驗裝置

在審

• 申請號: 201910480180.0
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN110108473A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 沈公威;胡良龍;袁建寧;王公仆;胡志超;彭寶良;王冰;王伯凱;申海洋
• 申請（專利權）人: 南京工程學院;農業農村部南京農業機械化研究所
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01N3/58;G01N3/02
• 代理公司: 南京樂羽知行專利代理事務所(普通合伙) 32326
• 代理人: 朱磊

本發明涉及一種橫向莖蔓雙動刀切割試驗裝置，屬于農業機械技術領域。該裝置包括支撐在底座上的垂向軌道和水平的前、后橫向導軌，垂向軌道與兩側分別具有傳動齒的主動齒條構成垂向移動副，前、后橫向導軌分別與上表面具有傳動齒的前、后從動齒條構成水平移動副，前、后從動齒條分別通過支撐在垂向軌道兩側的左、右長齒輪與主動齒條兩側的傳動齒嚙合傳動；底座上還支撐垂向夾持的莖蔓夾具，前、后從動齒條分別裝有朝莖蔓夾具上方延伸的上、下割刀。本發明實現了作物莖桿直立切割的仿真，因此可以最大程度上還原作物莖桿在實際作業過程中的切割場景，并且采用齒輪齒條傳動，傳動精度高，在任何切割位置都不會出現“死點”現象，極為穩定可靠。

技術領域

本發明涉及一種試驗裝置，尤其是一種橫向莖蔓雙動刀切割試驗裝置，屬于農業機械技術領域。

背景技術

菜用甘薯（指把甘薯的葉片、葉柄、嫩莖等作蔬菜食用的甘薯品種）的莖蔓通常離地向上生長，所以菜用甘薯收獲的實質是對直立生長的甘薯莖蔓進行切割作業。由于菜用甘薯的種植模式分為有序種植和無序種植，因此其收獲機械也相應分為有序采收和無序采收，其切割力的試驗也需要考慮采收方式的不同而分別進行，以保證試驗數據的準確性

在研究菜用甘薯莖蔓切割性能時，直接使用機械在田間試驗受到種植環境影響大，試驗數據的采集和處理極易受到環境干擾，試驗精度無法保證。因此，現有莖桿類作物的切割試驗裝置（其典型結構參見申請號為201310187133的中國專利文獻）均在室內進行試驗，并且據申請人了解，現有技術的切割試驗裝置不僅存在結構復雜、操作維護不便的缺點，而且均無法兼容有序和無序兩種采收模式下莖蔓的切割試驗。

申請號為2019101260691的中國專利申請提出了一種四桿式莖蔓雙動刀切割試驗裝置，包括支撐在底座上由橫向滑軌和縱向滑軌構成的T形導軌和具有可選擇安裝位置的莖蔓夾具；橫向滑軌的兩側分別通過兩上連桿與上T形鉸接塊的兩端鉸接，上T形鉸接塊的中部固定上刀桿；兩鉸鏈滑塊的下端通過兩下連桿分別與倒T形鉸接塊的兩端鉸接，倒T形鉸接塊的中部固定下刀桿；莖蔓夾具包括莖蔓墊塊，莖蔓墊塊具有分別與割刀位置對應的兩處U形缺口，莖蔓墊塊的上表面具有莖蔓V形凹槽，莖蔓墊塊上裝有莖蔓壓塊，莖蔓壓塊的下表面具有莖蔓倒V形槽，構成莖蔓通道。但實踐表明，該技術方案不僅結構較為復雜，而且存在以下缺陷：1）菜用甘薯機械收獲時，莖蔓實際以扶持為直立狀態后進行切割，以臥式莖蔓夾具進行切割的四桿式莖蔓雙動刀切割試驗裝置，由于未能盡可能還原切割場景，因此難免產生試驗誤差；2）鉸鏈四桿機構傳動過程中會出現“死點”，故可靠性和穩定性欠佳。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術存在的缺點，提供一種不僅可以兼容有序和無序兩種采收模式，并且實現穩定可靠全仿真的橫向莖蔓雙動刀切割試驗裝置。

為實現上述目的，本發明橫向莖蔓雙動刀切割試驗裝置的基本技術方案為：包括支撐在底座上的垂向軌道和水平的前、后橫向導軌，所述垂向軌道與兩側分別具有傳動齒的主動齒條構成垂向移動副，所述前、后橫向導軌分別與上表面具有傳動齒的前、后從動齒條構成水平移動副，所述前、后從動齒條分別通過支撐在垂向軌道兩側的左、右長齒輪與所述主動齒條兩側的傳動齒嚙合傳動；所述底座上還支撐垂向夾持的莖蔓夾具，所述前、后從動齒條分別裝有朝莖蔓夾具上方延伸的上、下割刀。

試驗時，當主動齒條與升降驅動裝置連接被驅動往復運動時，將通過左、右長齒輪分別帶動前、后從動齒條往復水平運動，進而帶動上、下割刀往復剪切運動，切割莖蔓夾具夾持的垂向莖蔓。

與現有技術相比，本發明實現了作物莖桿直立切割的仿真，因此可以最大程度上還原作物莖桿在實際作業過程中的切割場景，并且采用齒輪齒條傳動，傳動精度高，在任何切割位置都不會出現“死點”現象，極為穩定可靠。

本發明進一步的完善是，所述莖蔓夾具包括固定在底座上且前面具有垂向莖蔓凹槽的夾具座，所述夾具座的上部通過截面具有U形彎的聯接片與前面具有相應垂向莖蔓凹槽的夾持塊連接，所述夾具座和夾持塊均配有帶莖蔓凹槽的莖蔓壓塊。