CN109946223A - 一种木薯拔起力学分析试验的模型试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种木薯拔起力学分析试验的模型试验台，包括水箱、主体箱、块根模拟机构、压板、卡销、振动电机，所述水箱固定安装在主体箱上部，水箱下部设置有水管，水管上端与水箱连，水管下端穿过压板后插入主体箱的内腔中，所述主体箱上设有支撑导杆，压板滑动安装于支撑导杆间，支撑导杆上端均安装卡销，所述振动电机安装在压板上。本发明可以模拟木薯在土壤中的情况，便于在室内进行力学分析实验，降低了环境的限制，同时可以对土壤的湿度和土壤坚实度进行调整，以便模拟出不同的试验条件，模拟根节之间的相连过渡部位形成沟，且模拟块根内设置有弹簧，可以模拟木薯在拔起时的情况，为农用机械的改进优化提供参考数据。
Description
技术领域
本发明属于农用试验器械领域，尤其涉及一种木薯拔起力学分析试验的模型试验台。
背景技术
木薯作为一种重要的粮食作物和生物能源原料，具有良好的发展潜力。在我国木薯主要种植在山丘地区，目前有一些科研机构和高校在研究农业机械化收获的装备。在进行农业机械化收获装备的研究时，目前的实验分析方式是直接在种植地进行实地实验分析，好处是实验分析条件和结果更接近实际的，然而在实地进行实验分析时，由于设备还不够成熟且条件恶劣，使得开展并不方便，并且研究的成本极高。若在山区的木薯地进行实验，则还会涉及到安全问题。此外，由于木薯并不是四季都有的农作物，使得装备的实验分析只能在某一个较短的时间周期内进行，导致研究没有延续性。目前还未发现过木薯拔起的分析试验台或相关设备公开，基于此，本发明尝试设计出一种木薯拔起力学分析试验的模型试验台，使其为木薯拔起的力学分析提供便于进行实验分析的条件。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种木薯拔起力学分析试验的模型试验台，可以解决现有技术无木薯拔起的分析试验台的问题。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种木薯拔起力学分析试验的模型试验台，包括水箱、主体箱、块根模拟机构、压板、卡销、振动电机，所述水箱固定安装在主体箱上部，水箱下部设置有水管，水管上端与水箱连，水管下端穿过压板后插入主体箱的内腔中，所述主体箱上设有支撑导杆，压板滑动安装于支撑导杆间，支撑导杆上端均安装卡销，所述振动电机安装在压板上，所述压板上设有开孔，块根模拟机构一端从压板穿过并插入主体箱的内腔中。
还包括土壤坚实度计、土壤湿度传感器、控制箱，土壤坚实度计、土壤湿度传感器、控制箱均安装在主体箱侧面，土壤坚实度计和土壤湿度传感器的探测头都插入主体箱内腔中。
所述块根模拟机构包括模拟茎秆、连接架、模拟块根，所述模拟茎秆下部与连接架连接，所述模拟块根有多个，且模拟块根均与连接架连接。
所述模拟块根包括连接板、弹簧、模拟根节、连接杆，所述连接板通过螺母与连接架，模拟根节有多根，第一根模拟根节通过连接杆和弹簧与连接板连接，其余的模拟根节与第一根模拟根节连接。
所述连接架的横截面呈十字形，连接架上设有多道连接槽，连接板螺母与连接槽连接。
所述模拟根节有多个型号，不同型号的模拟根节的大小和长度不同，模拟根节直接通过螺纹连接，且模拟根节之间留有2mm至5mm的间隙。
所述主体箱的内壁上设有多根防滑钉。
所述振动电机的转轴上设有偏心轮。
所述压板侧面与主体箱内壁的间隙为5mm至10mm。
所述主体箱内装有土壤。
本发明的有益效果在于：通过箱体和块根模拟机构，可以模拟木薯在土壤中的情况，便于在室内进行力学分析实验，降低了环境的限制，并通过水箱、压板、振动电机等机构，可以对土壤的湿度和土壤坚实度进行调整，以便模拟出不同的试验条件，模拟根节之间的相连过渡部位形成沟，且模拟块根内设置有弹簧，可以模拟木薯在拔起时的情况，为农用机械的改进优化提供参考数据。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是块根模拟机构的结构示意图；
图3是块根模拟机构下部的放大图；
图4是模拟块根的结构示意图；
图5是主箱体的结构示意图；
图中：1-水箱，2-水管，3-主体箱，4-土壤坚实度计，5-土壤湿度传感器，6-块根模拟机构，7-控制箱，8-压板，9-卡销，10-振动电机，31-支撑导杆，32-多根防滑钉，61-模拟茎秆，62-连接架，63-模拟块根，631-连接板，632-弹簧，633-模拟根节，634-连接杆，
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至图5所示，一种木薯拔起力学分析试验的模型试验台，包括水箱1、主体箱3、块根模拟机构6、压板8、卡销9、振动电机10，所述水箱1固定安装在主体箱3上部，水箱1下部设置有水管2，水管2上端与水箱1连，水管2下端穿过压板8后插入主体箱3的内腔中，所述主体箱3上设有支撑导杆31，压板8滑动安装于支撑导杆31间，支撑导杆31上端均安装卡销9，所述振动电机10安装在压板8上，所述压板8上设有开孔，块根模拟机构6一端从压板8穿过并插入主体箱3的内腔中。
使用本模型试验台时，将压板8拉起并在主体箱3内放入土壤，并根据试验的要求，调整块根模拟机构6的形状，并将块根模拟机构6下部买入土壤中，然后启动控制箱7开关，控制振动电机10振动，进而带动压板8振动，将土壤逐渐压实，当土壤坚实度计4检测到设定的土壤坚实度时，则停止振动电机10通电，若要控制土壤的湿度，则可通过控制箱7控制水箱1的水阀，使水渗入主体箱3内的土壤中，土壤湿度传感器5检测到设定的湿度之后和尚水箱1的水阀，停止渗水，在土壤压实和加湿完成后，便可以抬起压板8，以通过块根模拟机构6进行木薯拔起力学分析试验。
还包括土壤坚实度计4、土壤湿度传感器5、控制箱7，土壤坚实度计4、土壤湿度传感器5、控制箱7均安装在主体箱3侧面，土壤坚实度计4和土壤湿度传感器的探测头都插入主体箱3内腔中，土壤坚实度计4用于监控土壤坚实度，土壤湿度传感器5用于监控土壤的湿度，以便于模拟更真实的土壤情况，提高数据的可靠性。
如图2和图3所示，所述块根模拟机构6包括模拟茎秆61、连接架62、模拟块根63，所述模拟茎秆61下部与连接架62连接，所述模拟块根63有多个，且模拟块根63均与连接架62连接，通过块根模拟机构6模拟木薯埋在土壤内的情况，便于进行拔起力学分析试验。
如图4所示，所述模拟块根63包括连接板631、弹簧632、模拟根节633、连接杆634，所述连接板631通过螺母与连接架62，模拟根节633有多根，第一根模拟根节633通过连接杆634和弹簧632与连接板631连接，其余的模拟根节633与第一根模拟根节633连接，连接杆634和弹簧632用于模拟实际木薯被拔起时的弹性形变，同时通过模拟根节633木薯的形状，使拔起力学分析试验的数据更接近真实值。
所述连接架62的横截面呈十字形，连接架62上设有多道连接槽，连接板631螺母与连接槽连接，使连接架62可以根据实验要求，调整模拟块根63的个数，可模拟出不同的试验条件。
所述模拟根节633有多个型号，不同型号的模拟根节633的大小和长度不同，模拟根节633直接通过螺纹连接，且模拟根节633之间留有2mm至5mm的间隙，通过模拟根节633得到大小，形状，模拟出木薯的真实形状，提高试验的数据可靠性，同时模拟根节633之间留有2mm至5mm的间隙，可以增大模拟根节633拔起时的阻力，模拟真实木薯表面与土壤间的摩擦力，提高模拟试验的真实效果。
所述主体箱3的内壁上设有多根防滑钉32，防止在拔起时，主体箱3内的土壤在拔起时被整体拉起，。
所述振动电机10的转轴上设有偏心轮，在振动电机10转动后使振动电机10产生高频振动，压实土壤。
所述压板8侧面与主体箱3内壁的间隙为5mm至10mm，防止在振动电机10压实土壤时，土壤从压板8侧面与主体箱3内壁的间隙内溢出。
所述主体箱3内装有土壤，并且在进不同试验时，根据试验要求更换不同图纸的土壤，提高了模拟的范围。
Claims (10)
1.一种木薯拔起力学分析试验的模型试验台，其特征在于：包括水箱(1)、主体箱(3)、块根模拟机构(6)、压板(8)、卡销(9)、振动电机(10)，所述水箱(1)固定安装在主体箱(3)上部，水箱(1)下部设置有水管(2)，水管(2)上端与水箱(1)连，水管(2)下端穿过压板(8)后插入主体箱(3)的内腔中；所述主体箱(3)上设有支撑导杆(31)，压板(8)滑动安装于支撑导杆(31)间，支撑导杆(31)上端均安装卡销(9)；所述振动电机(10)安装在压板(8)上；所述压板(8)上设有开孔，块根模拟机构(6)一端从压板(8)穿过并插入主体箱(3)的内腔中。
2.如权利要求1所述的一种木薯拔起力学分析试验的模型试验台，其特征在于：还包括土壤坚实度计(4)、土壤湿度传感器(5)、控制箱(7)，土壤坚实度计(4)、土壤湿度传感器(5)、控制箱(7)均安装在主体箱(3)侧面，土壤坚实度计(4)和土壤湿度传感器的探测头都插入主体箱(3)内腔中。
3.如权利要求1所述的一种木薯拔起力学分析试验的模型试验台，其特征在于：所述块根模拟机构(6)包括模拟茎秆(61)、连接架(62)、模拟块根(63)，所述模拟茎秆(61)下部与连接架(62)连接，所述模拟块根(63)有多个，且模拟块根(63)均与连接架(62)连接。
4.如权利要求3所述的一种木薯拔起力学分析试验的模型试验台，其特征在于：所述模拟块根(63)包括连接板(631)、弹簧(632)、模拟根节(633)、连接杆(634)，所述连接板(631)通过螺母与连接架(62)，模拟根节(633)有多根，第一根模拟根节(633)通过连接杆(634)和弹簧(632)与连接板(631)连接，其余的模拟根节(633)与第一根模拟根节(633)连接。
5.如权利要求3所述的一种木薯拔起力学分析试验的模型试验台，其特征在于：所述连接架(62)的横截面呈十字形，连接架(62)上设有多道连接槽，连接板(631)螺母与连接槽连接。
6.如权利要求4所述的一种木薯拔起力学分析试验的模型试验台，其特征在于：所述模拟根节(633)有多个型号，不同型号的模拟根节(633)的大小和长度不同，模拟根节(633)直接通过螺纹连接，且模拟根节(633)之间留有2mm至5mm的间隙。
7.如权利要求1所述的一种木薯拔起力学分析试验的模型试验台，其特征在于：所述主体箱(3)的内壁上设有多根防滑钉(32)。
8.如权利要求1所述的一种木薯拔起力学分析试验的模型试验台，其特征在于：所述振动电机(10)的转轴上设有偏心轮。
9.如权利要求1所述的一种木薯拔起力学分析试验的模型试验台，其特征在于：所述压板(8)侧面与主体箱(3)内壁的间隙为5mm至10mm。
10.如权利要求1所述的一种木薯拔起力学分析试验的模型试验台，其特征在于：所述主体箱(3)内装有土壤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Application publication date: 20190628 Assignee: Guangxi Futuan Technology Co.,Ltd. Assignor: NANNING University Contract record no.: X2022450000609 Denomination of invention: A model test bench for mechanical analysis of cassava pullout Granted publication date: 20210910 License type: Common License Record date: 20221230 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20210910 |