本发明属于表面材料检测，具体涉及一种鸭嘴式移栽器表面耐磨和抗土壤粘附性的测评装置及方法。
背景技术：
1、在农业机械实际作业中，土壤粘附是一个较为常见的现象，同时也是一个对鸭嘴式移栽器作业效率影响较大的因素；当鸭嘴式移栽器表面与土壤间的附着力大于土壤内聚力时，会出现土壤粘附，尤其是在黏湿土壤作业的耕作机械，粘附现象更为严重；土壤与鸭嘴式移栽器之间的粘附力实际上是一个动态的组合，与部件材质、运动方向和土壤类型等因素均有关系，不同类型土壤的含水率、组成成分、有机质含量等物理性质均不相同，其中土壤含水率是对鸭嘴式移栽器与土壤之间粘附力影响最大的因素；土壤的粘附不仅影响鸭嘴式移栽器的作业质量、工作效率和使用寿命，而且会增大鸭嘴式移栽器的作业阻力和能量消耗；因此，了解农业机械中鸭嘴式移栽器的抗土壤粘附性能，可以有效避免土壤粘附带来的影响；此外，鸭嘴式移栽器在作业过程中直接与土壤、沙石接触摩擦，会造成严重磨损，引起早期失效，因此，鸭嘴式移栽器的耐磨性能也会大大影响其工作效率和使用年限；但目前尚无关于鸭嘴式移栽器对抗土壤粘附性能、耐磨性能的统一测试方法，导致鸭嘴式移栽器在抗土壤粘附性能和耐磨性能上无法进行对比和评价。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本发明提出一种鸭嘴式移栽器表面耐磨和抗土壤粘附性的测评装置及方法，目的在于通过测评装置模拟鸭嘴式移栽器的正常工作方式，测量并评价鸭嘴式移栽器表面的耐磨性能和抗土壤粘附性能。
2、本发明一种鸭嘴式移栽器表面耐磨和抗土壤粘附性的测评装置所采用的技术方案：包括机架、可活动设置在机架上的升降座、用于驱动升降座升降运动的升降机构以及用于驱动测鸭嘴式移栽器开合运动的侧推机构，所述机架包括上下相对设置的顶板、底板以及设置在顶板和底板之间的导柱，所述升降座可沿导柱的长度方向移动，所述升降座用于安装待测鸭嘴式移栽器，所述底板上设置有用于盛放待测鸭嘴式移栽器试验土壤的土壤试验箱，所述升降机构和侧推机构配合，以带动升降座上的待测鸭嘴式移栽器模拟鸭嘴式移栽器的上下移动和开合动作。
3、作为优选方案，所述升降机构包括升降气缸、升降杆和提升座，其中升降气缸的基座与所述顶板相连，所述提升座与升降座固定连接，所述提升座通过升降杆与升降气缸的伸缩端相连接；
4、作为优选方案，所述侧推机构包括侧推气缸、顶杆导套和顶杆，所述侧推气缸的伸缩端与顶杆第一端相连接，顶杆的第二端穿过顶杆导套导向孔，并向外伸出与待测鸭嘴式移栽器的其中一侧鸭嘴片的尾端接触；
5、作为优选方案，还包括限位机构，所述限位机构包括锁紧挡环ⅰ和锁紧挡环ⅱ，其中锁紧挡环ⅰ用于限定待测鸭嘴式移栽器初始状态的高度，锁紧挡环ⅱ用于限定待测鸭嘴式移栽器工作状态的插入土壤的深度；
6、作为优选方案，所述锁紧挡环ⅰ和锁紧挡环ⅱ均包括锁紧环本体，所述锁紧环本体包括第一锁紧环、第二锁紧环以及紧固螺钉，通过旋拧紧固螺钉使得第一锁紧环和第二锁紧环由外侧夹紧导柱从而使其固定或松开导柱以实现解锁；
7、作为优选方案，所述锁紧环本体与升降座相接触的一端设置有用于起到缓冲作用的弹性垫；
8、作为优选方案，所述升降座上设置有直线轴承，所述直线轴承与所述导柱滑动配合。
9、基于上述装置，本发明一种鸭嘴式移栽器表面耐磨和抗土壤粘附性的测评方法具体步骤如下：
10、步骤一、试验预处理：清洁待测鸭嘴式移栽器表面；取用特定土壤并在其基础上配置含水量和土壤容重符合测试要求的试验土壤，将试验土壤填装进土壤试验箱内，土壤试验箱内所述试验土壤的深度大于待测鸭嘴式移栽器正常的工作深度；
11、步骤二、测评装置位置初始化：调节升降座上侧的锁紧挡环ⅰ，使其固定于待测鸭嘴式移栽器工作前的初始高度，调节升降座下侧的锁紧挡环ⅱ，使其固定于待测鸭嘴式移栽器工作时的插土高度；将待测鸭嘴式移栽器固定到升降座上，调节升降座至上侧锁紧挡环ⅰ处，且顶杆对准鸭嘴式移栽器的其中一个鸭嘴片尾部转动件的尾端；
12、步骤三、测评装置的试验过程：通过操作屏设置待测鸭嘴式移栽器的作业次数，通过调节操控箱内的第一节流阀和第二节流阀，通过调节第一节流阀控制气流的速度，从而调节升降气缸活塞杆的伸缩速度，通过调节第二节流阀控制侧推气缸活塞杆的伸缩速度，从而模拟待测鸭嘴式移栽器的正常工作状态；
13、步骤四、数据处理及分析：计算每次试验后待测鸭嘴式移栽器表面的抗土壤粘附性能指标z和耐磨损性能指标k。
14、作为优选方案，所述步骤中，每次试验结束后，称量待测鸭嘴式移栽器表面粘附的土壤重量w；测量鸭嘴式移栽器表面与土壤的实际接触面积s；计算每次插拔后待测式移栽器土壤粘附性能指标z；通过分析待测鸭嘴式移栽器表面的抗土壤粘附性能指标z，评价鸭嘴式移栽器的抗土壤粘附性；
15、
16、每次试验结束后，测量鸭嘴式移栽器表面磨损的体积v，单位为mm3；计算每次插拔后鸭嘴式移栽器表面的耐磨损性能指标k，k的单位为mm；通过对比所测不同类型鸭嘴式移栽器表面的耐磨损性能指标k，评价鸭嘴式移栽器的耐磨损性能；
17、
18、在所得多个抗土壤粘附性能指标z和耐磨损性能指标k的测试结果中，分别去除最小值和最大值后，求出的平均值分别为鸭嘴式移栽器最终的抗土粘附性能指标和最终的耐磨损性能指标。
19、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
20、其一、本发明通过对测评装置的结构改进，包括机架、升降座、升降机构和侧推机构，其中通过升降机构和侧推机构的配合，模拟田间鸭嘴式移栽器的实际工作情况，其中升降机构控制鸭嘴式移栽器的插土深度，侧推机构控制鸭嘴式移栽器的开合角度，从而以测量鸭嘴式移栽器表面的耐磨性能和抗土壤粘附性能，能够及时了解鸭嘴式移栽器的工作效率和使用年限，从而在不同土壤条件下评价不同类型的鸭嘴式移栽器，便于根据田间的实际情况选择适合的农具，有效避免土壤粘附带来的影响。
21、其二，优化了测试鸭嘴式移栽器抗土壤粘附和耐磨损性能的方法，通过与上述特定结构的测评装置进行配合，通过严格执行各步骤检测工艺，本方案的测试步骤简单、智能化程度高、测试成本低、测评条件限制小(可在室内进行)，且对测试人员的专业化程度要求不高，非常便于推广使用。本发明对解决农业机械抗土壤粘附和耐磨损问题具有重要意义，有助于推动高品质农具的研发与应用，促进我国农业机械装备的发展。
1.鸭嘴式移栽器表面耐磨和抗土壤粘附性的测评装置，其特征在于：包括机架、可活动设置在机架上的升降座(1)、用于驱动升降座(1)升降运动的升降机构以及用于驱动鸭嘴式移栽器开合运动的侧推机构，所述机架包括上下相对设置的顶板(4)、底板(5)以及设置在顶板(4)和底板(5)之间的导柱(7)，所述升降座(1)可沿导柱(7)的长度方向移动，所述升降座(1)用于安装待测鸭嘴式移栽器(18)，所述底板(5)上设置有用于盛放待测鸭嘴式移栽器(18)试验土壤的土壤试验箱(14)，所述升降机构和侧推机构配合，以带动升降座(1)上的待测鸭嘴式移栽器(18)模拟鸭嘴式移栽器的上下移动和开合动作。
2.根据权利要求1所述的鸭嘴式移栽器表面耐磨和抗土壤粘附性的测评装置，其特征在于：所述升降机构包括升降气缸(8)、升降杆(11)和提升座(6)，其中升降气缸(8)的基座与所述顶板(4)相连，所述提升座(6)与升降座(1)固定连接，所述提升座(6)通过升降杆(11)与升降气缸(8)的伸缩端相连接。
3.根据权利要求1所述的鸭嘴式移栽器表面耐磨和抗土壤粘附性的测评装置，其特征在于：所述侧推机构包括侧推气缸(9)、顶杆导套(10)和顶杆(12)，所述侧推气缸(9)的伸缩端与顶杆(12)第一端相连接，顶杆(12)的第二端穿过顶杆导套(10)导向孔，并向外伸出与待测鸭嘴式移栽器(18)的其中一侧鸭嘴片的尾端接触。
4.根据权利要求1所述的鸭嘴式移栽器表面耐磨和抗土壤粘附性的测评装置，其特征在于：还包括限位机构，所述限位机构包括锁紧挡环ⅰ(31)和锁紧挡环ⅱ(32)，其中锁紧挡环ⅰ(31)用于限定待测鸭嘴式移栽器(18)初始状态的高度，锁紧挡环ⅱ(32)用于限定待测鸭嘴式移栽器(18)工作状态的插入土壤的深度。
5.根据权利要求4所述的鸭嘴式移栽器表面耐磨和抗土壤粘附性的测评装置，其特征在于：所述锁紧挡环ⅰ(31)和锁紧挡环ⅱ(32)均包括锁紧环本体，所述锁紧环本体包括第一锁紧环(301)、第二锁紧环(302)以及紧固螺钉(303)，通过旋拧紧固螺钉(303)使得第一锁紧环(301)和第二锁紧环(302)由外侧夹紧导柱(7)从而使其固定或松开导柱(7)以实现解锁。
6.根据权利要求5所述的鸭嘴式移栽器表面耐磨和抗土壤粘附性的测评装置，其特征在于：所述锁紧环本体与升降座(1)相接触的一端设置有用于起到缓冲作用的弹性垫。
7.根据权利要求1所述的鸭嘴式移栽器表面耐磨和抗土壤粘附性的测评装置，其特征在于：所述升降座(1)上设置有直线轴承(13)，所述直线轴承(13)与所述导柱(7)滑动配合。
8.鸭嘴式移栽器表面耐磨和抗土壤粘附性的测评方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的鸭嘴式移栽器表面耐磨和抗土壤粘附性的测评方法，其特征在于，所述步骤(4)中，每次试验结束后，称量待测鸭嘴式移栽器(18)表面粘附的土壤重量w；测量鸭嘴式移栽器表面与土壤的实际接触面积s；计算每次插拔后待测式移栽器(18)土壤粘附性能指标z；通过分析待测鸭嘴式移栽器(18)表面的抗土壤粘附性能指标z，评价鸭嘴式移栽器的抗土壤粘附性；
