一种根状类农作物根部切割模拟试验台的制作方法

本发明属于农机设备试验台领域，尤其涉及一种根状类农作物根部切割模拟试验台。

背景技术：

根状类农作物如甘蔗、木薯等，在研究机械化收获时，在田间直接进行收获切割等试验得到的研究结论接近实际，但田间试验投入的精力和劳力过大、成本极高、空间限制而不方便操作等，而且农作物并不是一年四季都是收获季节，所以能进行有效试验的时间相当短暂，等待周期长，不利于开展多次试验研究。目前，也出现一些对根状类农作物切割模拟实验装置的研究，但模拟的条件不够接近实际真实条件，其效果与实际相比差距大。如申请号为201310692006.5的中国发明专利公开的一种甘蔗破头率试验台的夹紧机构，通过四个预紧弹簧模拟土壤的弹性，弹簧弹力大小是固定的且弹性较好，然而实际的土壤弹性较差且具有一定的阻尼作用，导致模拟的过程不够接近真实，且该机构只适合一种农作物类型的模拟试验，功能较为单一。因此，急需一种接近真实模拟条件的、适应多种根状类农作物的切割模拟实验台，但现有技术中并没有相应的方案。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种根状类农作物根部切割模拟试验台，可以解决现有技术功能较为单一，模拟条件不真实的问题。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种根状类农作物根部切割模拟试验台，包括底座、多根导轨机构、夹紧机构，所述底座包括底板、多根支撑杆、圆盘、圆柱导杆，支撑杆竖直安装在底板上，圆柱导杆竖直安装在底板中部，圆盘同心固定安装于圆柱导杆上端，所述导轨机构分别安装在支撑杆上，所述夹紧机构通过上阻尼杆和下阻尼杆与导轨机构连接。

所述导轨机构包括导轨、外拉钩、内拉钩，导轨一端与支撑杆连接，另一端与圆盘连接，且导轨通过上阻尼杆和下阻尼杆与夹紧机构连接，导轨内设有滑槽，外拉钩和内拉钩通过滑槽与导轨滑动连接，且外拉钩和内拉钩分别通过上拉伸弹簧和下拉伸弹簧与夹紧机构连接。

所述圆柱导杆上设有上滑块和下滑块，上滑块和下滑块与圆柱导杆滑动连接，且上滑块通过多根短连杆依次连接内拉钩，下滑块通过多根长连杆依次连接外拉钩。

所述夹紧机构包括圆弧橡胶块、夹紧主体、夹紧橡胶块，所述夹紧主体内腔中空，所述圆弧橡胶块固定在夹紧主体内壁上，夹紧橡胶块通过压紧螺栓安装在夹紧主体内腔中。

所述夹紧主体外周设有上拉钩、上铰支座、下拉钩、下铰支座，夹紧主体分别通过上拉钩、上铰支座、下拉钩、下铰支座依次与上拉伸弹簧、上阻尼杆、下拉伸弹簧、下阻尼杆连接。

所述导轨机构共有五根，其中有一根导轨机构上设有短螺杆，且还有一根导轨机构上设有长螺杆，所述短螺杆端部与外拉钩铰接，短螺杆中部通过螺纹与导轨连接，所述长螺杆端部穿过外拉钩后与内拉钩铰接，长螺杆中部通过螺纹与导轨连接。

所述压紧螺栓中部与夹紧主体通过螺纹连接，压紧螺栓端部与夹紧橡胶块铰接。

所述压紧螺栓共有六颗，分别与夹紧橡胶块的上部、中部、下部连接。

本发明的有益效果在于：通过弹簧和阻尼的组合使用，对实验对象的根部上端、下端多方位进行夹紧限制，以更接近真实的模拟实际农作物切割的土壤环境，并且可以调节弹簧弹力大小，可模拟不同土壤性质下的试验条件，适应性广，且操作简单、调节方便、结构巧妙，可解决目前田间试验的各种难题，可重复进行大量的试验而不浪费。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是夹紧机构的结构示意图；

图3是底座的结构示意图；

图4是夹紧橡胶块的结构示意图；

图中：1-下拉伸弹簧，2-上拉伸弹簧，3-夹紧机构，5-短螺杆，6-下阻尼，7-短连杆，8-上滑块，9-底座，10-下滑块，11-圆柱导杆，12-长连杆，14-长螺杆，15-导轨机构，16-上阻尼杆，31-圆弧橡胶块，32-上拉钩，33-上铰支座，34-下拉钩，35-下铰支座，36-夹紧主体，37-压紧螺栓，38-夹紧橡胶块，91-底板，92-支撑杆，93-圆盘，151-导轨，152-外拉钩，153-内拉钩，154-滑槽。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1所示，一种根状类农作物根部切割模拟试验台，包括底座9、多根导轨机构15、夹紧机构3，所述底座9包括底板91、多根支撑杆92、圆盘93、圆柱导杆11，支撑杆92竖直安装在底板91上，圆柱导杆11竖直安装在底板91中部，圆盘93同心固定安装于圆柱导杆11上端，所述导轨机构15分别安装在支撑杆92上，所述夹紧机构3通过上阻尼杆16和下阻尼杆6与导轨机构15连接。

进行模拟试验时，先把根状类作物或者其他实验对象根部放入夹紧机构3内，置于圆弧橡胶块31和夹紧橡胶块38之间，再旋入六颗压紧螺栓37，推动夹紧橡胶块38压紧实验对象即可进行切割模拟试验。根据土壤的松紧、弹性、阻尼程度的不同，可通过调整短螺杆5和长螺杆14调节分别调节上拉伸弹簧2和下拉伸弹簧1的位置，进而改变弹力大小，通过弹簧和阻尼杆的配合，可有效模拟不同土壤对试验对象的夹紧，旋转调整短螺杆5时，可带动外拉钩152沿着滑槽154滑动，并且通过长连杆12拉动下滑块10移动，下滑块10移动后会通过长连杆12带动其他外拉钩152，使所有的外拉钩152同步移动，进而改变上拉伸弹簧2对夹紧机构3的弹力大小，同理，旋转调整短长螺杆14时，可带动内拉钩153沿着滑槽154滑动，并且通过短连杆7拉动上滑块8移动，上滑块8移动后会通过短连杆7带动其他内拉钩153，使所有的内拉钩153同步移动，进而改变下拉伸弹簧1对夹紧机构3的弹力大小。

所述导轨机构15包括导轨151、外拉钩152、内拉钩153，导轨151一端与支撑杆92连接，另一端与圆盘93连接，且导轨151通过上阻尼杆16和下阻尼杆6与夹紧机构3连接，导轨151内设有滑槽154，外拉钩152和内拉钩153通过滑槽154与导轨151滑动连接，且外拉钩152和内拉钩153分别通过上拉伸弹簧2和下拉伸弹簧1与夹紧机构3连接，通过外拉钩152和内拉钩153分别拉动上拉伸弹簧2和下拉伸弹簧1，调节夹紧机构3上部和下部受到的弹力，在不同的弹力下，上阻尼杆16和下阻尼杆6会发生不同的形变，使夹紧机构3上部和下部产生不同的阻尼效果，以更接近真实的模拟实际农作物切割的土壤环境，提高模拟的真实性。

所述圆柱导杆11上设有上滑块8和下滑块10，上滑块8和下滑块10与圆柱导杆11滑动连接，且上滑块8通过多根短连杆7依次连接内拉钩153，下滑块10通过多根长连杆12依次连接外拉钩152，在外拉钩152或内拉钩153移动时，通过连杆拉动滑块，滑块同时通过连杆带动其他的拉钩移动，实现所有外拉钩152或内拉钩153同步移动的效果，便于模拟调节弹簧的弹力。

所述夹紧机构3包括圆弧橡胶块31、夹紧主体36、夹紧橡胶块38，所述夹紧主体36内腔中空，所述圆弧橡胶块31固定在夹紧主体36内壁上，夹紧橡胶块38通过压紧螺栓37安装在夹紧主体36内腔中，根状类作物或者其他实验对象根部放在夹紧主体36的内腔中，通过旋转压紧螺栓37，使夹紧橡胶块38挤压试验品，将试验品加紧，便于模拟试验。

所述夹紧主体36外周设有上拉钩32、上铰支座33、下拉钩34、下铰支座35，夹紧主体36分别通过上拉钩32、上铰支座33、下拉钩34、下铰支座35依次与上拉伸弹簧2、上阻尼杆16、下拉伸弹簧1、下阻尼杆6连接，通过上拉伸弹簧2和下拉伸弹簧1将夹紧主体36向下拉动，上阻尼杆16和下阻尼杆6提高反向的支持力，使夹紧主体36保持稳定，在不同的弹力下，上阻尼杆16和下阻尼杆6会发生不同的形变，使夹紧机构3上部和下部产生不同的阻尼效果，以更接近真实的模拟实际农作物切割的土壤环境，提高模拟的真实性。

所述导轨机构15共有五根，其中有一根导轨机构15上设有短螺杆5，且还有一根导轨机构15上设有长螺杆14，所述短螺杆5端部与外拉钩152铰接，短螺杆5中部通过螺纹与导轨151连接，所述长螺杆14端部穿过外拉钩152后与内拉钩153铰接，长螺杆14中部通过螺纹与导轨151连接，通过旋转短螺杆5，可以调整外拉钩152的位置，进入通过调节上拉伸弹簧2的形变量来产生不同的弹力，同理，通过旋转长螺杆14，可以调整内拉钩153的位置，进入通过调节下拉伸弹簧1的形变量来产生不同的弹力，模拟出不同的阻尼效果。

所述压紧螺栓37中部与夹紧主体36通过螺纹连接，压紧螺栓37端部与夹紧橡胶块38铰接，旋转压紧螺栓37时，使夹紧橡胶块38可以夹紧试验品。

所述压紧螺栓37共有六颗，分别与夹紧橡胶块38的上部、中部、下部连接，通过多颗压紧螺栓37，使夹紧橡胶块38夹紧试验品，防止试验时松动。