СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ЛЕМЕШНО-ОТВАЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК A01B15/00 G01M15/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к способам и устройствам для исследования и проектирования почвообрабатывающих рабочих органов плугов, окучников, каналокопателей и других подобных орудий.

Цель изобретения - снижение трудозатрат и повышение экономичности анализа и проектирования сложных лемешно-отвальных поверхностей почвообрабатывающих орудий.

На фиг. 1 изображена схема проведения исследований лемешно-отвальной поверхности с применением разработанного способа; на фиг. 2 - устройство светового датчика-излучателя с направленным регулируемым излучением.

При проведении исследований корпус плуга 1 с исследуемой лемешно-отвальной поверхностью 2 устанавливается в исходное рабочее положение относительно опорной плоскости 3. На расстоянии а от носка корпуса и расстоянии b от пятки лемеха устанавливается экран 4 таким образом, чтобы плоскость экрана располагалась в исследуемом сечении почвенного пласта. На экране отмечены контуры почвенного пласта С х d, проходящего в данном сечении при обработке. При необходимости анализа напряжений в сложных сечениях пласта плоскость экрана 4 устанавливается с наклоном на угол α относительно опор 5.

Датчик для исследования имеет основание 6, в которое вмонтирован постоянный магнит 7. К основанию присоединена сменная телескопическая штанга 8 с внутренним трубчатым отверстием 9. При исследованиях длина штанги l может изменяться. На втором конце штанги при помощи плиты 10 и регулируемого шарнира 11 установлены корпус 12 с электролампочкой 13, а также корпус 14 с диафрагмой 15 и линзой 16. Питание электролампочки 13 осуществляется от батареи 17. Система из корпусов 12 и 14 за счет регулируемого шарнира 11 устанавливается под углом ϕ относительно плиты 10, контролируемого по указателю 18.

Новый способ позволяет решать две взаимосвязанные задачи исследования: анализировать технологические возможности лемешно-отвальных поверхностей по полноте воздействия на обрабатываемый почвенный пласт; подбирать при проектировании рациональные геометрические параметры для обеспечения необходимой степени развития действующих напряжений в зонах почвенного пласта.

Способ исследования лемешно-отвальных поверхностей учитывает известный закон о том, что реакция на почву со стороны рабочей плоскости нормальна к ее поверхности или отклонена на угол трения ϕ . Для моделирования всех возможных ситуаций взаимодействия используется датчик в виде светового излучателя и подвижный экран. Датчик с помощью магнитного основания 6 устанавливается на исследуемую лемешно-отвальную поверхность 2. При этом корпус датчика может непосредственно крепиться плитой 10 на основании 6 без промежуточной штанги 8. В этом случае датчик располагается вблизи плоскости анализируемой лемешно-отвальной поверхности. Такая установка датчика используется при анализе параметров существующей лемешно-отвальной поверхности. Для обоснования рациональных параметров рабочих поверхностей на датчике используется промежуточная телескопическая штанги 8. Экран 4 с предварительно обозначенными контурами обрабатываемого почвенного пласта С х d устанавливается на определенном удалении с рабочей стороны исследуемой поверхности и заданным угловым смещением.

При проведении исследований датчик передвигается в различных направлениях по изучаемой лемешно-отвальной поверхности. Предварительно шарниром 11 в зависимости от физико-механических свойств моделируемых почв устанавливается смещение светового излучателя на определенный угол ϕ , соответствующий углу трения почвы по изучаемой поверхности. По движению светового пятна на экране 4 определяются зоны действия усилий на пласт от исследуемой лемешно-отвальной поверхности. Посредством диафрагмы 15 регулируется размер светового пятна, который может подбираться с учетом размеров комков почвы в данной зоне почвенного пласта. Таким образом, определяются зоны концентрации напряжений, а также выявляются возможные участки недостаточного воздействия лемешно-отвальной поверхности на почвенный пласт. В таких случаях возникает целесообразность в рекомендациях по совершенствованию подобных поверхностей. Для поиска рациональных параметров используется телескопическая штанга. Подбирая длину штанги 8 путем ее выдвижения добиваются требуемого расположения светового пятна на экране 4. По отметкам на трубке штанги 8 (не показаны) отмечается целесообразное изменение в расположении данного участка лемешно-отвальной поверхности. Последовательно анализируя различные участки лемешно-отвальной поверхности добиваются оптимальной концентрации действующих напряжений в различных зонах обрабатываемого почвенного пласта. Это позволяет обоснованно подбирать параметры лемешно-отвальных поверхностей с учетом физико-механических свойств почв, размеров почвенного пласта. Предлагаемый способ основан на моделировании процесса обработки почвы и позволяет в наглядной форме и при минимальных затратах труда и средств определить степень соответствия геометрических параметров лемешно-отвальной поверхности технологическим требованиям воздействия на пласт. Анализ производится по наиболее важному показателю, каким является степень развития напряжений в различных зонах почвенного пласта, что в решающей степени определяет крошение почвы, качество оборота пласта и заделки растительных остатков. Разработанный способ позволяет с помощью датчика находить рациональные точки расположения в пространстве участков лемешно-отвальной поверхности, обеспечивающих технологическое воздействие на требуемую зону почвенного пласта.

Таким образом, разработанный способ и предлагаемое устройство являются новым техническим решением сложной задачи исследования лемешно-отвальных поверхностей, позволяющим с незначительными затратами труда и средств производить анализ и проектирование сложных технологических поверхностей. (56) Летошнев М. Н. Сельскохозяйственные машины. М. : , Сельхозгиз, 1955, с. 56-59.

Использование: в сельскохозяйственной технике и на испытательных стендах. Сущность изобретения: на экран проецируют световой поток от исследуемой лемешно-отвальной поверхности. По уровням сечения почвенного пласта, которые моделируются на экране, определяют параметры взаимодействия указанной поверхности с почвенным пластом. 2 с. п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ исследования лемешно-отвальных поверхностей, включающий формирование проекции лемешно-отвальной поверхности на экран и анализ геометрических характеристик проекции в различных точках последней, по результатам которого осуществляют оценку воздействия лемешно-отвальной поверхности на пласт почвы, отличающийся тем, что, с целью снижения трудозатрат и повышения экономичности, проекцию создают посредством подвижного светового датчика с направленным излучением, причем проекцию светового потока данного излучения создают на экране, имеющем размеры обрабатываемого почвенного пласта при установке данного экрана с заданным угловым смещением относительно исследуемой лемешно-отвальной поверхности. 2. Устройство для исследования лемешно-отвальных поверхностей, содержащее исследуемую лемешно-отвальную поверхность или ее физическую модель, а также датчик в виде светового излучателя и экран, отличающееся тем, что, с целью снижения трудозатрат и повышения экономичности, датчик снабжен плоским магнитным основанием и промежуточной телескопической штангой, а световой излучатель состоит из электрического источника света и диафрагмы с линзой с возможностью изменения направления светового потока на угол от перпендикуляра к плоскости основания датчика, равный углу трения, а на экране выполнены контуры обрабатываемого пласта и данный экран установлен с рабочей стороны исследуемой поверхности с возможностью изменения расстояния между исследуемой лемешно-отвальной поверхностью и экраном и наклоном последнего соответственно заданным анализируемым сечениям почвенного пласта.