一种研究轮胎侧倾时对土壤压实作用的试验装置

1.本发明涉及农业机械技术领域，具体是一种研究轮胎侧倾时对土壤压实作用的试验装置。


背景技术：

2.随着我国农业机械不断向着大型化、智能化方向发展以及农业机械普及率不断提高，农用车辆在田间作业时与土壤的相互作用研究越来越重要。车辆与土壤之间的相互作用研究属于车辆地面力学的范畴。目前车辆地面力学领域中对常见的水平直线行驶工况研究较多，而对于轮胎行驶时侧倾的工况研究较少。事实上，在与行驶方向垂直的侧向方向上，路面或轮胎倾斜也经常发生，而轮胎侧倾不同的角度对土壤的压实作用效果也不相同，因此需要设计一种可以调整轮胎侧倾角度的实验装置，用于研究车辆行驶时轮胎侧倾对土壤的压实效果。


技术实现要素：

3.本发明目的在于提供一种研究轮胎侧倾时对土壤压实作用的试验装置，可与土槽试验车或拖拉机等牵引车通过三点悬挂配合，在土槽或大田中研究轮胎在不同侧倾角下对土壤的压实作用，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种研究轮胎侧倾时对土壤压实作用的试验装置，包括负载箱、滑轮总成、车架、轮轴立柱、定位滑槽、试验轮胎、悬挂架以及丝杠；所述滑轮总成由滑轮、滑轮固定板、导轨夹板组成，安装在车架导轨上；所述负载箱底部与滑轮固定板固定；所述轮轴立柱上设有等间距的通孔，底部与轮轴固定安装，所述定位滑槽竖直固定在车架上，并设有与轮轴立柱上相对应的通孔；所述悬挂架通过旋转轴安装于车架前方；所述丝杠安装于车架后端并与丝杠套筒相连，所述丝杠套筒末端与负载箱连接。
5.作为本发明的一种优选技术方案，所述轮轴立柱与定位滑槽均设有等间距的通孔，用螺栓穿过对应通孔并固定。
6.作为本发明的一种优选技术方案，所述滑轮固定板上开有与导轨夹板相配合的安装孔，所述导轨夹板嵌入安装孔内，并由螺栓固定。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述悬挂架后固定安装有旋转轴，所述旋转轴穿过悬挂固定架的通孔，并安装有圆螺母限制其轴向窜动。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述丝杠穿过车架后方通孔，与丝杠套筒以螺纹连接，丝杠套筒末端以铰接方式与负载箱底部相连。
9.本发明的有益效果：本发明由主要由负载箱、丝杠、滑轮总成、车架、轮轴立柱、悬挂架等组成，结构简单，安装方便；轮轴立柱与定位滑槽上均设有多组通孔，可以实现侧倾倾角的大范围调整；相比传统的固定式的悬挂架，将悬挂架设计为可旋转式，可以保证在车体侧倾的同时，仍能保持与牵引车三点悬挂机构有效连接，实现牵引的目的；通过更换不同型号的轮胎，可研究
不同类型轮胎与土壤的相互作用，通用性强；同时采用该装置试验时，操作方便快捷。
附图说明
10.图1、图2为本发明的结构示意图。
11.图3为滑轮总成的结构示意图。
12.图4为轮轴立柱结构示意图。
13.图中：1.负载箱；2.滑轮总成；3.车架；4.销轴；5.悬挂架；6.轮轴；7.试验车轮；8.丝杠手轮；9.丝杠；10.丝杠套筒；11.定位滑槽；12.滑槽通孔；13.旋转轴；14.圆螺母；15.悬挂固定架；16.导轨；17.滑轮固定板；18.夹板螺栓；19.导轨夹板；20.滑轮；21.轮轴立柱；22.立柱通孔。
具体实施方式
14.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，不能理解为对本发明具体保护范围的限定。
15.请参阅图1、图2、图3以及图4，本发明提供了一种研究轮胎侧倾时对土壤压实作用的试验装置，包括负载箱1、滑轮总成2、车架3、悬挂架5、轮轴6、试验车轮7、丝杠9、定位滑槽11、立柱21；所述滑轮总成2由滑轮固定板17、导轨夹板19、滑轮20组成，安装在车架3上层与下层方钢之间形成的导轨16上；所述负载箱1底部与滑轮固定板17固定；所述轮轴立柱21上设有等间距的通孔22，底部与轮轴6固定安装，所述定位滑槽11竖直固定在车架3上，并设有与轮轴立柱21上相对应的通孔12；所述悬挂架5通过旋转轴13安装于车架3前方；所述丝杠9安装于车架3后端并与丝杠套筒10相连，所述丝杠套筒10末端与负载箱1连接。
16.进一步的，所述轮轴立柱21与定位滑槽11均设有等间距的通孔，用螺栓穿过对应通孔并固定。
17.进一步的，所述滑轮固定板17上开有与导轨夹板19相配合的安装孔，所述导轨夹板19嵌入安装孔内，并由螺栓18固定。
18.进一步的，所述悬挂架5后固定安装有旋转轴13，所述旋转轴13穿过悬挂固定架15的通孔，并安装有圆螺母14限制其轴向窜动。
19.进一步的，所述丝杠9穿过车架3后方通孔，与丝杠套筒10以螺纹连接，丝杠套筒10末端以铰接方式与负载箱1底部相连。
20.本发明的工作原理是：本发明可由土槽试验车或拖拉机等牵引车通过三点悬挂牵引，在土槽或大田中研究在不同侧倾角下轮胎对土壤的压实作用。使用时，调整两侧轮轴立柱21与定位滑槽11的相对位置，并将螺栓安装于对应通孔，固定其相对位置，即可改变车体的侧倾倾角。将车前悬挂架5绕悬挂固定架15通孔旋转，调整角度直到与牵引车三点悬挂机构相匹配，将悬挂架上的三个销轴4分别与牵引车的三点悬挂机构相连接；在负载箱1内装填不同质量的负载，通过转动丝杠手轮8使得负载箱1与滑轮总成2在导轨上16前后移动，从而调整载荷重心位置，以满足对试验车轮7施加不同轴载的要求；调整负载箱1位置后，拧紧导轨夹板19上的螺栓即可增大导轨夹板19与车架导轨16之间的摩擦力，以固定负载箱1与车架3的相对位置，防止在试验车突然起步或停止时，由于惯性导致的负载箱1前后移动，造
成车轮7轴载变化。通过调整两侧轮胎高度、增减负载以及改变牵引车行驶速度，即可研究侧倾角、轴载和行驶速度对轮胎压实土壤作用的影响。
21.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种研究轮胎侧倾时对土壤压实作用的试验装置，包括负载箱1、滑轮总成2、车架3、悬挂架5、轮轴6、试验车轮7、丝杠9、定位滑槽11、立柱21；其特征在于，所述滑轮总成2由滑轮固定板17、导轨夹板19、滑轮20组成，安装在车架3上层与下层方钢之间形成的导轨16上；所述负载箱1底部与滑轮固定板17固定；所述轮轴立柱21上设有等间距的通孔22，底部与轮轴6固定安装，所述定位滑槽11竖直固定在车架3上，并设有与轮轴立柱21上相对应的通孔12；所述悬挂架5通过旋转轴13安装于车架3前方；所述丝杠9安装于车架3后端并与丝杠套筒10相连，所述丝杠套筒10末端与负载箱1连接。2.根据权利要求1所述的一种研究轮胎侧倾时对土壤压实作用的试验装置，其特征在于，所述轮轴立柱21与定位滑槽11均设有等间距的通孔，并通过螺栓螺母配合将其固定。3.根据权利要求1所述的一种研究轮胎侧倾时对土壤压实作用的试验装置，其特征在于，所述滑轮固定板17上开有与导轨夹板19相配合的安装孔，所述导轨夹板19嵌入安装孔内。4.根据权利要求1所述的一种研究轮胎侧倾时对土壤压实作用的试验装置，其特征在于，所述悬挂架5后固定安装有旋转轴13，所述旋转轴13穿过悬挂固定架15的通孔，并安装有圆螺母14限制其轴向窜动。5.根据权利要求1所述的一种研究轮胎侧倾时对土壤压实作用的试验装置，其特征在于，所述丝杠9穿过车架3后方通孔，与丝杠套筒10以螺纹连接，丝杠套筒10末端以铰接方式与负载箱1底部相连。

技术总结
本发明提供了一种研究轮胎侧倾时对土壤压实作用的试验装置，包括负载箱、滑轮总成、车架、轮轴立柱、定位滑槽、悬挂架以及丝杠；所述负载箱与滑轮总成固定；所述轮轴立柱与轮轴固定安装，所述定位滑槽固定在车架上；所述悬挂架安装于车架前方；所述丝杠安装于车架后端并通过丝杠套筒与负载箱连接。调整轮轴立柱的安装位置，可改变车体的侧倾角，将悬挂架与土槽试验车或拖拉机等牵引车连接；在负载箱内装填负载并用丝杠调整负载位置，以改变车轮轴载。因此，本装置可研究侧倾角、轴载和行驶速度对轮胎压实土壤的影响。本发明结构简单，安装方便，通过更换不同型号的轮胎，可研究不同类型轮胎对土壤的压实作用，通用性强。通用性强。通用性强。


技术研发人员：靳红玲 赵亚君 马思鹏 党小选
受保护的技术使用者：西北农林科技大学
技术研发日：2021.09.03
技术公布日：2021/11/2