CN104620755B - 一种草坪割草机行走***耐久测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种草坪割草机行走***耐久测试装置，包括测试台、设置在测试台上的用于固定割草机的固定机构、设置在测试台上用于向驱动轮提供负载的负载机构和控制装置，所述负载机构包括通过轮轴可转动设置在测试台上的负载轮、通过传动机构连接驱动负载轮转动的负载电机和连接负载电机的变频器，所述传动机构设置有用于测试轮轴转矩和转速的转矩转速传感器，所述控制装置分别与变频器和转矩转速传感器连接用于控制轮轴的转矩和转速，测试时，所述驱动轮支承在负载轮上并可克服负载轮阻力带动负载轮旋转，本发明可模拟割草机在各种环境下工作，以符合各种草坪割草机的试验要求。

Description

一种草坪割草机行走***耐久测试装置及方法

技术领域

本发明涉及一种草坪割草机行走***耐久测试装置及方法。

背景技术

草坪割草机的行走***必须要作耐久试验，因为它牵涉到很多运动部件，比如传动皮带、皮带轮、行走器、棘轮、轴承、驱动轮等，每一部件损坏，它的功能就失效，产品就失败，客户抱怨增多，维修成本陡增，甚至产品滞销，企业损失惨重。所以必须规定产品的耐久时间，而且要做试验验证产品的耐久能否满足要求，当前草坪割草机耐久试验采用两种方法：一是实地割草，但此法需要大量的场地和人力，而且受天气因素的干扰，时间不受控制，诸多不足；二是一个固定的场地上转圈，地表的摩擦力和草坪割草机的驱动力不受控制；而且两者没有一个科学性的规范性的方法和要求，驱动力和摩擦力不可测量和调节，随机性很大，不能反映真实客观、科学的试验水平。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种可准确模拟各种工作环境的草坪割草机行走***耐久测试装置及方法。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：

一种草坪割草机行走***耐久测试装置，用于测试割草机的驱动轮及其传动部件的耐久性能，其特征在于：包括测试台、设置在测试台上的用于固定割草机的固定机构、设置在测试台上用于向驱动轮提供负载的负载机构和控制装置，所述负载机构包括通过轮轴可转动设置在测试台上的负载轮、通过传动机构连接驱动负载轮转动的负载电机和连接负载电机的变频器，所述传动机构设置有用于测试轮轴转矩和转速的转矩转速传感器，所述控制装置分别与变频器和转矩转速传感器连接用于控制轮轴的转矩和转速，测试时，所述驱动轮支承在负载轮上并可克服负载轮阻力带动负载轮旋转。

进一步的，所述固定机构包括设置在测试台上前后延伸的第一导向杆、活动设置在第一导向杆上的滑座、设置在测试台上前后延伸的第一丝杆、设置在滑座上与第一丝杆配合的第一螺母、设置在滑座上横向延伸的第二导向杆、活动配合在第二导向杆上的两前轮托架、设置在滑座上横向延伸的第二丝杆、分别设置在两前轮托架上与第二丝杆配合的第二螺母，通过操作第二丝杆转动可使两前轮托架相对运动以夹紧或释放割草机的两前轮。

进一步的，本发明还包括与所述控制装置连接用于操作割草机行走控制器的执行机构，该执行机构包括与所述行走控制器的离合操作杆连接的第一气缸和与所述行走控制器熄火的熄火操作杆连接的第二气缸。

进一步的，所述传动机构包括离合器、转矩转速传感器、皮带和皮带轮，所述负载电机通过皮带和皮带轮连接离合器的输入端，离合器的输出端与转矩转速传感器的输入端连接，转矩转速传感器的输出端与所述轮轴连接。

进一步的，所述负载轮包括设置在轮轴上与割草机两驱动轮相对的两个。

进一步的，所述负载轮外周面形成有防滑齿。

进一步的，所述控制装置设置有显示屏，用于显示测试过程的各种参数。

一种草坪割草机行走***耐久测试方法，包括如下步骤：

(1)、将割草机固定在测试台上，使割草机的驱动轮支承在负载机构的负载轮上，此时负载机构的离合器处于分离状态，负载电机处于待机状态；

(2)、启动割草机的行走控制器使驱动轮旋转并带动负载轮空转，运行2-5s；

(3)、控制负载机构的离合器闭合，以向割草机的驱动轮施加轻负荷的制动力矩，运行2-5s；

(4)、启动负载机构的负载电机，使施加的制动力矩由轻负荷提升至中负荷，运行12-18s；

(5)、关闭负载机构的负载电机，使施加的制动力矩由中负荷下降至轻负荷，运行2-5s；

(6)、启动负载机构的负载电机，使施加的制动力矩由轻负荷提升至重负荷，运行2-5s；

(7)、关闭负载机构的负载电机，使施加的制动力矩由重负荷下降至轻负荷，运行2-5s；

(8)、关闭割草机的行走控制器，8-12s后循环重复上述步骤直至测试完成，根据测试后驱动轮及其传动部件的磨损情况判断其耐久性能。

进一步的，所述中负荷在驱动轮施加的制动力矩T中＝GSinA°R，所述重负荷在驱动轮施加的制动力矩T重＝GSinB°R；G为割草机装满草的总重量；R是驱动轮的半径；A°和B°为模拟的割草机工作坡度，A°小于B°。

进一步的，所述T中＝GSin10°R，T重＝GSin18°R。

本发明具有如下有益效果：

本发明可方便地调节测试周期、驱动轮负荷使之能够模拟割草机在各种环境下工作，以符合各种草坪割草机的试验要求，试验参数瞬时显示并记录于仪表上，可模拟再现草坪割草机真实的各种运行情况，进行客观科学的全天候耐久试验，不受场地环境的影响，节省了人力和提高了试验效率，试验更真实和准确。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的使用状态图。

图2为本发明的构件分解图。

具体实施方式

参照图1和图2所示，一种草坪割草机行走***耐久测试装置，包括测试台1、前轮固定机构、负载机构、执行机构和控制装置。

测试台1为矩形壳体，包括底座11、顶盖12和设置在底座11与顶盖12之间的侧围13。

前轮固定机构包括设置在测试台1的底座11上前后延伸的第一导向杆47、活动设置在第一导向杆47上的滑座46、设置在测试台1的底座11上前后延伸的第一丝杆45、设置在滑座46上与第一丝杆45配合的第一螺母(图中未示出)、设置在滑座46上横向延伸的第二导向杆44、活动配合在第二导向杆44上的两前轮托架、设置在滑座46上横向延伸的第二丝杆43、分别设置在两前轮托架上与第二丝杆43配合的第二螺母(图中未示出)，第一、第二丝杆45、43上分别设置有操作手轮451、431，通过操作第二丝杆43转动可使两前轮托架相对运动以夹紧或释放割草机的两前轮32，前轮托架包括活动设置在第二导向杆44上的滑块41和设置在滑块41上与前轮相适配的轮托42；通过操作第一丝杆45转动可使两前轮托架前后移动以调整割草机3的前后位置。

负载机构包括通过轮轴25可转动设置在测试台1上的两负载轮21、通过传动机构连接驱动负载轮21转动的负载电机24和连接负载电机24的变频器，负载轮21外周面形成有防滑齿，传动机构包括离合器23、转矩转速传感器24、皮带26和皮带轮，负载电机24通过皮带26和皮带轮连接离合器23的输入端，离合器23的输出端与转矩转速传感器24的输入端连接，转矩转速传感器24的输出端与轮轴25连接，转矩转速传感器24用于测试轮轴25转矩和转速，控制装置分别与变频器和转矩转速传感器24连接用于控制轮轴25的转矩和转速，测试时，驱动轮31支承在负载轮21上并可克服负载轮21阻力带动负载轮21旋转，控制装置设置有显示屏，用于显示测试过程的各种参数。

执行机构包括与行走控制器的离合操作杆连接的第一气缸和与行走控制器的熄火操作杆连接的第二气缸。

一种草坪割草机行走***耐久测试方法，包括如下步骤：

(1)、通过前轮固定机构将割草机3固定在测试台1上，使割草机3的驱动轮31支承在负载机构的负载轮21上，此时负载机构的离合器23处于分离状态，负载电机24处于待机状态；

(2)、启动割草机3的行走控制器使驱动轮31旋转并带动负载轮21空转，运行3s；

(3)、控制负载机构的离合器23闭合，以向割草机3的驱动轮31施加轻负荷的制动力矩，运行3s；

(4)、启动负载机构的负载电机24，使施加的制动力矩由轻负荷提升至中负荷，运行15s，中负荷在驱动轮31施加的制动力矩T_中＝GSin10°R，G为割草机装满草的总重量，单位为牛；R是驱动轮的半径，单位为米。

(5)、关闭负载机构的负载电机24，使施加的制动力矩由中负荷下降至轻负荷，运行3s；

(6)、启动负载机构的负载电机24，使施加的制动力矩由轻负荷提升至重负荷，运行3s，T_重＝GSi,18°R。

(7)、关闭负载机构的负载电.24，使施加的制动力矩由重负荷下降至轻负荷，运行3s；

(8)、关闭割草机的行走控制器，10s后循环重复上述步骤直至测试完成，根据测试后驱动轮31及其传动部件的磨损情况判断其耐久性能。

仪表显示的转矩、转速是负载轮上的制动转矩T_筒和转速N_筒，与驱动轮的转矩T_轮、转速N_轮关系为：

T_筒＝T_轮*r/R

T_轮＝T_筒*R/r

N_轮＝N_筒*r/R

r为负载轮的半径

R为驱动轮的半径。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种草坪割草机行走***耐久测试装置，用于测试割草机的驱动轮及其传动部件的耐久性能，其特征在于：包括测试台、设置在测试台上的用于固定割草机的固定机构、设置在测试台上用于向驱动轮提供负载的负载机构和控制装置，所述负载机构包括通过轮轴可转动设置在测试台上的负载轮、通过传动机构连接驱动负载轮转动的负载电机和连接负载电机的变频器，所述传动机构设置有用于测试轮轴转矩和转速的转矩转速传感器，所述控制装置分别与变频器和转矩转速传感器连接用于控制轮轴的转矩和转速，测试时，所述驱动轮支承在负载轮上并可克服负载轮阻力带动负载轮旋转；

所述固定机构包括设置在测试台上前后延伸的第一导向杆、活动设置在第一导向杆上的滑座、设置在测试台上前后延伸的第一丝杆、设置在滑座上与第一丝杆配合的第一螺母、设置在滑座上横向延伸的第二导向杆、活动配合在第二导向杆上的两前轮托架、设置在滑座上横向延伸的第二丝杆、分别设置在两前轮托架上与第二丝杆配合的第二螺母，通过操作第二丝杆转动可使两前轮托架相对运动以夹紧或释放割草机的两前轮。

2.根据权利要求1所述的一种草坪割草机行走***耐久测试装置，其特征在于：还包括与所述控制装置连接用于操作割草机行走控制器的执行机构，该执行机构包括与所述行走控制器的离合操作杆连接的第一气缸和与所述行走控制器熄火的熄火操作杆连接的第二气缸。

3.根据权利要求1或2所述的一种草坪割草机行走***耐久测试装置，其特征在于：所述传动机构包括离合器、转矩转速传感器、皮带和皮带轮，所述负载电机通过皮带和皮带轮连接离合器的输入端，离合器的输出端与转矩转速传感器的输入端连接，转矩转速传感器的输出端与所述轮轴连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种草坪割草机行走***耐久测试装置，其特征在于：所述负载轮包括设置在轮轴上与割草机两驱动轮相对的两个。

5.根据权利要求1或2所述的一种草坪割草机行走***耐久测试装置，其特征在于：所述负载轮外周面形成有防滑齿。

6.根据权利要求1或2所述的一种草坪割草机行走***耐久测试装置，其特征在于：所述控制装置设置有显示屏，用于显示测试过程的各种参数。

7.一种草坪割草机行走***耐久测试方法，包括如下步骤：

(1)、将割草机固定在测试台上，使割草机的驱动轮支承在负载机构的负载轮上，此时负载机构的离合器处于分离状态，负载电机处于待机状态；

(2)、启动割草机的行走控制器使驱动轮旋转并带动负载轮空转，运行2-5s；

(3)、控制负载机构的离合器闭合，以向割草机的驱动轮施加轻负荷的制动力矩，运行2-5s；

(4)、启动负载机构的负载电机，使施加的制动力矩由轻负荷提升至中负荷，运行12-18s；

(5)、关闭负载机构的负载电机，使施加的制动力矩由中负荷下降至轻负荷，运行2-5s；

(6)、启动负载机构的负载电机，使施加的制动力矩由轻负荷提升至重负荷，运行2-5s；

(7)、关闭负载机构的负载电机，使施加的制动力矩由重负荷下降至轻负荷，运行2-5s；

(8)、关闭割草机的行走控制器，8-12s后循环重复上述步骤直至测试完成，根据测试后驱动轮及其传动部件的磨损情况判断其耐久性能。

8.根据权利要求7所述的一种草坪割草机行走***耐久测试方法，其特征在于：所述中负荷在驱动轮施加的制动力矩T_中＝GSinA°R，所述重负荷在驱动轮施加的制动力矩T_重＝GSinB°R；G为割草机装满草的总重量；R是驱动轮的半径；A°和B°为模拟的割草机工作坡度，A°小于B°。

9.根据权利要求8所述的一种草坪割草机行走***耐久测试方法，其特征在于：所述T_中＝GSin10°R，T_重＝GSin18°R。