一种脱粒部件调控试验装置及调控试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种脱粒部件调控试验装置及调控试验方法，其中装置包括喂料输送带、倾斜输送器、脱粒分离装置以及数据采集系统；脱粒分离装置包括脱粒滚筒；脱粒滚筒包括转动架、围绕转动架圆周阵列排布的多个钉齿组件、以及调节所有钉齿组件的转动半径以改变凹板间隙的调节组件；数据采集系统包括用于获取多个工作部件运行数据的传感器；控制系统连接驱动各工作部件运转的电机以及数据采集系统。本发明专利技术的在能反映喂入量变化的部件上安装了不同的检测传感器，可以分别检测不同的信号进行对比分析，构建喂入量、传感器数据与凹板间隙关系的数学模型，并能够对凹板间隙调节策略的合理性进行验证，该调控试验装置可进行重复试验，可靠性高。可靠性高。可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种脱粒部件调控试验装置及调控试验方法


[0001]本专利技术涉及机械设备的测试
，特别是涉及一种脱粒部件调控试验装置及调控试验方法。

技术介绍

[0002]稻麦等作物联合收割机是能够一次完成谷类作物的收割、脱粒、分离茎杆、清除杂余物等工序，从田间直接获取籽粒的收获机械。收割机在田间作业时，受田间复杂作业环境的影响，喂入量不断变化。脱粒滚筒是收割机中实现籽粒与茎秆分离的核心部件，在喂入量过大时，如果脱粒滚筒和凹板之间的间隙不变，滚筒负荷就会很大，严重时会造成堵塞，机具无法继续工作。为此，许多研究人员开发了凹板间隙自动调节装置，依据喂入量的大小及时调节凹板间隙的大小，确保机具持续正常工作。所以，需要对喂入量进行实时监测。喂入量本身跟许多因素相关，包括作物密度、含水率、收割机作业速度等。在收割机工作过程中，喂入量是连续实时变化的，很难精确检测出其大小。
[0003]另外，目前联合收割机性能测试试验主要在田间完成，田间试验受天气状况、地面情况和机具状况等复杂因素制约，所以试验结果的可靠性不能得到保障。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种能够进行重复验证试验、可靠性高、能够同时采集多种工作部件的工况参数以方便建立各工况参数与喂入量之间关系的脱粒部件调控试验装置及调控试验方法。
[0005]技术方案：为实现上述目的，本专利技术的脱粒部件调控试验装置，其包括：喂料输送带，其平置设置；其包括第一电机；倾斜输送器，其倾斜设置，且其下端部与所述喂料输送带对接；其包括第二电机；脱粒分离装置，其与所述倾斜输送器的上端部对接；其包括脱粒滚筒以及驱动所述脱粒滚筒转动的第三电机；所述脱粒滚筒包括转动架、围绕所述转动架圆周阵列排布的多个钉齿组件、以及调节所有所述钉齿组件的转动半径以改变凹板间隙的调节组件，所述调节组件包括第四电机；数据采集系统，其包括连接所述脱粒滚筒的转速传感器与第一扭矩传感器，还包括设置在所述倾斜输送器底部的压力传感器、连接所述倾斜输送器的主动轴的第二扭矩传感器以及用于采集凹板间隙或者凹板间隙的关联数据的数据采集传感器；控制系统，其连接所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机以及所述数据采集系统；所述调节组件还包括调节臂、凸轮槽板与随动单元；所述调节臂相对于所述转动架滑动安装，且滑动方向为所述转动架的径向；所述钉齿组件安装在所述调节臂上；所述凸轮槽板上具有与所述钉齿组件等数量的凸轮槽，每个所述凸轮槽内均具有
所述随动单元；所述随动单元相对于所述凸轮槽运动时，其与所述转动架的转动中心的距离会产生变化；所述随动单元与其对应的所述调节臂相对固定；所述第四电机与所述凸轮槽板驱动连接。
[0006]进一步地，所述转动架包括多个辐板以及连接所有所述辐板的多个传动杆；所有所述传动杆围绕所述转动架的转动中心圆周阵列排布；所述辐板上具有滑套，所述调节臂与所述滑套滑动配合。
[0007]进一步地，所述调节臂的截面呈凹字形，且其至少一侧外壁上具有沿其长度延伸的条形槽。
[0008]所述调节组件还包括连接所有所述凸轮槽板的驱动轴、固定在所述驱动轴端部的蜗轮以及安装在所述第四电机的输出轴上的蜗杆；所述数据采集传感器为用于采集所述蜗轮的转角数据的角度传感器。
[0009]进一步地，所述脱粒分离装置还包括切流滚筒，所述切流滚筒位于所述倾斜输送器与所述脱粒滚筒之间。
[0010]进一步地，所述倾斜输送器还包括外壳以及安装在所述外壳内的输送链耙，所述外壳内具有输送通道，所述输送通道的靠近所述脱粒分离装置的一端逐渐收窄；所述压力传感器安装在所述外壳底部的上端。
[0011]一种脱粒部件调控试验方法，其应用于上述的脱粒部件调控试验装置，所述方法包括：调节所述第一电机的运行速度，以改变物料喂入量；所述控制系统通过所述数据采集系统获取各传感器的采集数据；所述采集数据包括所述脱粒滚筒的转速与驱动扭矩、所述倾斜输送器的主动轴驱动扭矩以及所述压力传感器采集的压力值；根据所述采集数据计算对应于各传感器的响应参数；所述响应参数包括敏感性参数、可靠性参数以及时滞参数；根据所述响应参数，选取至少一种传感器的采集数据作为当前工况下调节所述凹板间隙的依据；计算所选取的传感器的采集数据与喂入量的耦合关系；根据所述喂入量与凹板间隙的之间的对应关系，构建所选取的传感器的采集数据与凹板间隙之间的数学模型，得到调节策略；验证所述调节策略的合理性。
[0012]进一步地，验证所述调节策略的合理性包括：调节所述第一电机的运行速度，以改变物料喂入量；获取所述调节组件的调节参数，所述调节参数包括调整时间、调节所述凹板间隙时依据的传感器数据、所述数据采集传感器采集的关联数据；根据所述脱粒分离装置输出的籽粒的质量计算当前工况下所述脱粒分离装置的性能参数，所述性能参数包括籽粒的破损率、含杂率与损失率；根据所述调节参数与所述性能参数，评估调节策略的合理性。
[0013]进一步地，所述方法还包括：
根据实际喂入量与理论喂入量计算喂入量补偿系数；向所述喂料输送带定量投放物料，采集所述压力传感器的数值，构建所述压力传感器的数值与喂入量之间的关系模型；获取所述数据采集传感器采集的数据，并测量所述凹板间隙的实际数据，构建数据与所述凹板间隙的关系模型。
[0014]有益效果：本专利技术的脱粒部件调控试验装置及调控试验方法，在倾斜输送器、脱粒滚筒等能反映喂入量变化的部件上安装了不同的检测传感器，可以分别检测不同的信号进行对比分析，构建喂入量、传感器数据与凹板间隙关系的数学模型，并能够对凹板间隙调节策略的合理性进行验证，该调控试验装置可进行重复试验，可靠性高；另外，本专利技术中的脱粒滚筒带有能够对凹板间隙进行连续调节的调节组件，为试验提供了便利条件。
附图说明
[0015]图1为脱粒部件调控试验装置的整体侧视图；图2为脱粒部件调控试验装置的整体俯视图；图3为脱粒分离装置与倾斜输送器部分的结构图；图4为脱粒滚筒部分的第一视角结构图；图5为脱粒滚筒部分的第二视角结构图；图6为转动架的结构图；图7为凸轮槽板、连接杆、调节臂以及滑套的组合结构图；图8为凸轮槽板的结构图；图9为随动单元与连接杆的组合结构图；图10为优选实施例中脱粒滚筒的第一视角局部结构图；图11为优选实施例中脱粒滚筒的第二视角局部结构图；图12为脱粒部件调控试验装置中硬件系统的连接示意图；图13为脱粒部件调控试验方法的流程示意图。
[0016]图中：1
‑
喂料输送带；11
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第一电机；12
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输送带本体；2
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倾斜输送器；21
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第二电机；22
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输送链耙；23
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外壳；3
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脱粒分离装置；31
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脱粒滚筒；311
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转动架；a
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辐板；b
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传动杆；c
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滑套；312
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱粒部件调控试验装置，其特征在于，其包括：喂料输送带，其平置设置；其包括第一电机；倾斜输送器，其倾斜设置，且其下端部与所述喂料输送带对接；其包括第二电机；脱粒分离装置，其与所述倾斜输送器的上端部对接；其包括脱粒滚筒以及驱动所述脱粒滚筒转动的第三电机；所述脱粒滚筒包括转动架、围绕所述转动架圆周阵列排布的多个钉齿组件、以及调节所有所述钉齿组件的转动半径以改变凹板间隙的调节组件，所述调节组件包括第四电机；数据采集系统，其包括连接所述脱粒滚筒的转速传感器与第一扭矩传感器，还包括设置在所述倾斜输送器底部的压力传感器、连接所述倾斜输送器的主动轴的第二扭矩传感器以及用于采集凹板间隙或者凹板间隙的关联数据的数据采集传感器；控制系统，其连接所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机以及所述数据采集系统；所述调节组件还包括调节臂、凸轮槽板与随动单元；所述调节臂相对于所述转动架滑动安装，且滑动方向为所述转动架的径向；所述钉齿组件安装在所述调节臂上；所述凸轮槽板上具有与所述钉齿组件等数量的凸轮槽，每个所述凸轮槽内均具有所述随动单元；所述随动单元相对于所述凸轮槽运动时，其与所述转动架的转动中心的距离会产生变化；所述随动单元与其对应的所述调节臂相对固定；所述第四电机与所述凸轮槽板驱动连接。2.根据权利要求1所述的脱粒部件调控试验装置，其特征在于，所述转动架包括多个辐板以及连接所有所述辐板的多个传动杆；所有所述传动杆围绕所述转动架的转动中心圆周阵列排布；所述辐板上具有滑套，所述调节臂与所述滑套滑动配合。3.根据权利要求2所述的脱粒部件调控试验装置，其特征在于，所述调节臂的截面呈凹字形，且其至少一侧外壁上具有沿其长度延伸的条形槽。4.根据权利要求1所述的脱粒部件调控试验装置，其特征在于，所述调节组件还包括连接所有所述凸轮槽板的驱动轴、固定在所述驱动轴端部的蜗轮以及安装在所述第四电机的输出轴上的蜗杆；所述数据采集传感器为用于采集所述蜗轮的转角数据的角度传感器。5.根据权利要求1所述的脱粒部件调控试验装置，其特征在于，所述脱粒分离装置还包括切流滚筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁文胜，金诚谦，冯玉岗，倪有亮，刘志远，陈满，张光跃，
申请(专利权)人：农业农村部南京农业机械化研究所，
类型：发明
国别省市：