一种齿轮啮合驱动的旋转式环形土槽的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种齿轮啮合驱动的旋转式环形土槽。直线式土槽测试精度低，无法实现不间断试验。本发明包括土槽导轨系统、土槽组件、减速系统和伺服电机；土槽导轨系统包括沿圆周均布的多个土槽支撑组件；土槽组件包括多个土槽单元，每个土槽单元包括裙板、外圆弧板和土槽底板；土槽导轨系统对土槽组件起到支撑作用。工作时伺服电机带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮，从动齿轮通过齿轮连接板带动土槽组件旋转。本发明配合农田作业机具（或其核心工作部件）模拟田间作业以检测其性能，检测时机具固定不动环形土槽旋转，实现作业时相对运动。本发明占地小、检测方便、精度高，克服了传统直线式土槽的缺点。
【专利说明】一种齿轮啮合驱动的旋转式环形土槽
【技术领域】
[0001]本发明属于农业机械【技术领域】，涉及农业机械试验设备，具体涉及一种齿轮啮合驱动的旋转式环形土槽。
【背景技术】
[0002]在土槽上开展农田作业机具(或者其核心工作部件)试验可以模拟田间作业情况，并且方便性能参数的测试，常用于测试移栽机械、播种机械、耕作机械等。
[0003]传统的土槽是直线式土槽，包括存放土壤的直线型土槽，分布在土槽边上的直线型导轨。利用直线式土槽检测农业机具(或者其核心工作部件)性能时，机具沿着直线导轨前进，同时在土槽进行作业(如移栽、播种和耕作等)，检测设备也跟作业机具同步前进。
[0004]可见传统的直线式土槽存在缺陷:占地面积过大(通常在15米以上)；由于检测设备要同步前进，因此检测不方便、测试精度低；最多只能进行土槽长度范围内的试验，如果要进行更多的试验，只有让机具和检测设备回到起始点，重新试验，而无法实现不间断试验。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对传统直线式土槽的不足，提供一种齿轮啮合驱动的旋转式环形土槽，占地面积小，利用该土槽进行农业机具性能检测时，检测设备固定不动，测试精度高，还可进行不间断试验。
[0006]本发明包括土槽导轨系统、土槽组件、减速系统和伺服电机。
[0007]所述的减速系统包括主动齿轮和从动齿轮；伺服电机固定在电机安装架上，电机安装架固定在导轨系统的底座上；所述伺服电机的输出轴与主动齿轮通过键连接，主动齿轮与从动齿轮啮合；从动齿轮与齿轮连接板的一端固定，齿轮连接板的另一端与土槽组件固定。多个滚珠沿圆周均布设置在滚道内，从动齿轮的底部支撑在滚珠上，滚道固定在导轨系统的底座上；所述的从动齿轮沿轴心开设有定位孔；多个限位滚子沿圆周均布，底部均通过支柱固定在底座上，每个限位滚子均压紧从动齿轮的定位孔孔壁。
[0008]所述的土槽导轨系统包括沿圆周均布的多个土槽支撑组件；每个土槽支撑组件包括支撑滚轮和支撑架。所述的支撑架为内部中空且竖直设置的矩形架，通过地脚螺栓固定安装在地面上；所述的支撑滚轮安装在支撑架顶部，所有支撑滚轮的轴线均沿土槽导轨系统的径向设置。
[0009]所述的土槽组件包括沿圆周均布的多个土槽单元，每相邻的两个土槽单元均通过固定连接板固定；每个土槽单元包括裙板、外圆弧板和土槽底板。所述的裙板和外圆弧板分别固定在土槽底板两侧；所有土槽单元的土槽底板均与齿轮连接板固定，且通过支撑滚轮支撑在土槽导轨系统顶部；裙板的外圆弧面、外圆弧板的内圆弧面及土槽底板的顶面合围成纳土槽单元。
[0010]所述的土槽导轨系统中，两两相距90°的四个土槽支撑组件为定位支撑组件，每个定位支撑组件的支撑架底部均沿径向伸至土槽导轨系统的圆心处，并与底座固定；每相邻的两个土槽支撑组件的支撑架顶部均通过定位连接杆固定。
[0011]所述的支撑架内设置有千斤顶，千斤顶的顶部穿过支撑架的顶部。
[0012]所述纳土槽单元的两个侧面与底面之间均设置有加强筋。
[0013]本发明具有的有益效果是:
1、本发明相对于传统的直线式土槽，最大的优点是占地面积小；作业时环形土槽旋转，机具不前进，检测设备即可不动，不仅检测方便，而且检测精度大大提高；本发明的土槽是圆形的，可以实现不间断试验。
[0014]2、本发明采用限位滚子对从动齿轮径向定位，保证从动齿轮与土槽组件同轴设置，使运转平稳，结构简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的机构运动简图；
图2为本发明的俯视不意图；
图3为本发明中土槽导轨系统的结构立体图；
图4为图3中定位支撑组件的结构立体图；
图5为图3中土槽支撑组件的结构立体图；
图6为本发明中土槽单元的结构立体图。
[0016]图中:1、土槽导轨系统，2、土槽组件，3、伺服电机，4、主动齿轮，5、从动齿轮，6、电机安装架，7、齿轮连接板，8、滚珠，9、滚道，10、底座，11、限位滚子，1-1、土槽支撑组件，1-2、千斤顶，1-3、定位支撑组件，1-4、定位连接杆，1-5、支撑滚轮，1-6、支撑架，2-1、裙板，2-2、外圆弧板，2-3、土槽底板，2-4、纳土槽单元，2-5、固定连接板，2_6、加强筋。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0018]如图1和2所示，一种齿轮啮合驱动的旋转式环形土槽包括土槽导轨系统1、土槽组件2、减速系统和伺服电机3。
[0019]减速系统包括主动齿轮4和从动齿轮5 ;伺服电机3固定在电机安装架6上，电机安装架6固定在底座10上。伺服电机3的输出轴与主动齿轮4通过键连接，主动齿轮4与从动齿轮5啮合；从动齿轮5与齿轮连接板7的一端固定，齿轮连接板7的另一端与土槽组件2固定。二十四个滚珠8沿圆周均布设置在滚道9内，从动齿轮5的底部支撑在滚珠8上，滚道9固定在导轨系统的底座10上。从动齿轮5沿轴心开设有定位孔；四个限位滚子11沿圆周均布，底部均通过支柱固定在底座10上，每个限位滚子11均压紧从动齿轮5的定位孔孔壁；限位滚子11对从动齿轮5径向定位，使得从动齿轮5与土槽组件2同轴设置，使运转平稳，结构简单。
[0020]如图3、4和5所示，土槽导轨系统I包括沿圆周均布的二十四个土槽支撑组件
1-1 ;每个土槽支撑组件1-1包括支撑滚轮1-5和支撑架1-6 ;支撑架1-6为内部中空且竖直设置的矩形架，通过地脚螺栓固定安装在地面上；支撑滚轮1-5安装在支撑架1-6顶部，所有支撑滚轮1-5的轴线均沿土槽导轨系统I的径向设置，避免土槽组件2在土槽导轨系统上旋转时产生径向力；支撑架1-6内设置有千斤顶1-2，千斤顶1-2的顶部穿过支撑架1-6的顶部，当不做试验时，千斤顶1-2将土槽组件2顶起，避免土槽组件2长时间压在支撑滚轮1-5上，导致支撑滚轮1-5变形而失效。每个土槽支撑组件1-1的支撑架1-6底部均沿土槽导轨系统I的径向布置，其中两两相距90°的四个土槽支撑组件1-1为定位支撑组件
1-3，每个定位支撑组件1-3的支撑架1-6底部向土槽导轨系统I的圆心处延伸，并与底座10固定连接。每相邻的两个土槽支撑组件1-1的支撑架1-6顶部均通过定位连接杆1-4固定，保证土槽导轨系统I呈圆周分布。
[0021]如图6所示，土槽组件2整体呈圆形，包括十八个土槽单元，每相邻的两个土槽单元均通过固定连接板2-5固定连接；每个土槽单元包括裙板2-1、外圆弧板2-2和土槽底板
2-3;裙板2-1和外圆弧板2-2分别固定在土槽底板2-3两侧；所有土槽单元的土槽底板2_3均与齿轮连接板7固定，且通过支撑滚轮1-5支撑在土槽导轨系统I顶部；裙板2-1的外圆弧面、外圆弧板2-2的内圆弧面及土槽底板2-3的顶面合围成纳土槽单元2-4 ;纳土槽单元2-4的两个侧面与底面之间均设置有加强筋2-6，保证纳土槽单元的强度。
[0022]该齿轮啮合驱动的旋转式环形土槽的工作原理:
伺服电机3的输出轴通过键带动主动齿轮4转动，主动齿轮4与从动齿轮5啮合，从动齿轮5通过齿轮连接板7带动土槽组件2在土槽导轨系统I上做匀速圆周运动。
【权利要求】
1.一种齿轮啮合驱动的旋转式环形土槽，包括土槽导轨系统(I)、土槽组件(2)、减速系统和伺服电机(3)，其特征在于: 所述的减速系统包括主动齿轮(4)和从动齿轮(5);伺服电机(3)固定在电机安装架(6)上，电机安装架(6)固定在导轨系统的底座(10)上；所述伺服电机(3)的输出轴与主动齿轮(4 )通过键连接，主动齿轮(4 )与从动齿轮(5 )啮合；从动齿轮(5 )与齿轮连接板(7 )的一端固定，齿轮连接板(7)的另一端与土槽组件(2)固定；多个滚珠(8)沿圆周均布设置在滚道(9)内，从动齿轮(5)的底部支撑在滚珠(8)上，滚道(9)固定在导轨系统的底座(10)上；所述的从动齿轮(5)沿轴心开设有定位孔；多个限位滚子(11)沿圆周均布，底部均通过支柱固定在底座(10)上，每个限位滚子(11)均压紧从动齿轮(5)的定位孔孔壁； 所述的土槽导轨系统(I)包括沿圆周均布的多个土槽支撑组件(1-1);每个土槽支撑组件(1-1)包括支撑滚轮(1-5)和支撑架(1-6);所述的支撑架(1-6)为内部中空且竖直设置的矩形架，通过地脚螺栓固定安装在地面上；所述的支撑滚轮(1-5)安装在支撑架(1-6)顶部，所有支撑滚轮(1-6)的轴线均沿土槽导轨系统(I)的径向设置； 所述的土槽组件(2)包括沿圆周均布的多个土槽单元，每相邻的两个土槽单元均通过固定连接板(2-5)固定；每个土槽单元包括裙板(2-1)、外圆弧板(2-2)和土槽底板(2-3)；所述的裙板(2-1)和外圆弧板(2-2)分别固定在土槽底板(2-3)两侧；所有土槽单元的土槽底板(2-3 )均与齿轮连接板(7 )固定，且通过支撑滚轮(1-5 )支撑在土槽导轨系统(I)顶部；裙板(2-1)的外圆弧面、外圆弧板(2-2)的内圆弧面及土槽底板(2-3)的顶面合围成纳土槽单元(2-4)。
2.根据权利要求1所述的一种齿轮啮合驱动的旋转式环形土槽，其特征在于:所述的土槽导轨系统(I)中，两两相距90°的四个土槽支撑组件(1-1)为定位支撑组件(1-3)，每个定位支撑组件(1-3)的支撑架(1-6)底部均沿径向伸至土槽导轨系统(I)的圆心处，并与底座(10)固定；每相邻的两个土槽支撑组件(1-1)的支撑架(1-6)顶部均通过定位连接杆(1-4)固定。
3.根据权利要求1所述的一种齿轮啮合驱动的旋转式环形土槽，其特征在于:所述的支撑架(1-6)内设置有千斤顶(1-2)，千斤顶(1-2)的顶部穿过支撑架(1-6)的顶部。
4.根据权利要求1所述的一种齿轮啮合驱动的旋转式环形土槽，其特征在于:所述纳土槽单元(2-4)的两个侧面与底面之间均设置有加强筋(2-6)。
【文档编号】G01M99/00GK103712818SQ201310753918
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】陈建能, 吴加伟, 叶军, 章鹏华, 赵匀 申请人:浙江理工大学