作品名稱:秸稈起拔力測試器
學校名稱:青島農業大學
參賽隊伍:北極星
參賽學生:李洋 丁楊 閆韜
指導老師:王方艷 劉興華
本在充分調研國內外研究現狀的基礎上,改進起拔力測試儀,完成農作物莖稈拔根測力的過程,保證實驗質量。重點研究起拔力測試儀的夾具結構以及實用便攜行,實現實驗拔根測力的質量,并優化裝置的結構尺寸,以簡化結構,降低成本,提高機構的適用范圍。測試農作物莖稈起拔過程中力的變化的實驗儀器,起拔力測試儀主要由起拔器、夾具和測力儀三部分組成。
1.設備部件介紹
①起拔器:
起拔器由手輪、提升裝置、三腳支架三部分部分構成。
手輪:以方向盤為參考設計了此橫向旋轉手輪,手輪下部通過螺紋孔與起拔桿件連接,通過旋轉手輪實現起拔桿的上下移動。其主體材料為鋼,另外為防止打滑,在旋轉把手外套有花紋橡膠外套。
提升裝置:本設備提升裝置由起拔桿、滾珠軸承、軸承套、應變式壓力傳感器和鏈條組成。起拔桿上部與手輪連接實現提升裝置的向下移動和向上起拔;獨具匠心的滾珠軸承是為了防止手輪旋轉時帶動下部的夾具旋轉,影響測量結果;軸承套起到保護軸承和支持壓力傳感器的作用;應變式壓力傳感器下部通過鉤子與鏈條連接,將起拔是的力以壓力形式表現出來,并得出準確數值;鏈條連接傳感器與夾具。
三腳支架:支架部分設計為可伸縮套筒裝置,在田間凹凸不平的地形中,可按照實際情況調整支架角度和高度,底部的可調節支腳通過銷與伸縮支架連接,可以根據支架角度的不同,調節支腳的角度,進而使測量儀器穩固,保證測量的準確性。
②夾具:
夾具裝置機構是設計中的難點。夾緊力的大小不易調節,夾緊力小,易發生打滑現象,夾力過大易夾斷莖稈。所以解決問題的關鍵是夾具和莖稈接觸面積。本發明采用兩個半圓弧面,夾具直徑由螺旋調節大小,以適應不同粗細秸稈的要求;夾緊片為打有三個通孔的三角體片,外部孔與鏈條連接,下部的空通過螺栓與夾具連接,并可在夾具加緊秸稈的條件下,改變夾緊片的角度,固定住秸稈,保證測量的準確性。
③測力儀
測力儀器與壓力傳感器相連接,通過打開測試儀開關,進行測量,并將測出的力數值在顯示屏上準確顯示出來。
2.創新點
①可伸縮支架和可調節支腳:減少了國內原有玉米根莖測力器的受地形等實際問題的影響,并可根據支架角度改變支腳的角度,提高了儀器的抓地能力和適應力。
②為了避免在提升起拔桿的過程中整個夾具的旋轉,我們加入了滾珠軸承,保證整個提升裝置的穩定提升,增加了測量的準確性。