СТЕНД ДЛЯ ИМИТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОСЛОЙНО-ПОВЕРХНОСТНОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ ТОРФЯНОЙ ЗАЛЕЖИ Российский патент 1994 года по МПК E21C49/00 G01M19/00 

Изобретение относится к стендам для ускоренной проверки эксплуатационной надежности широкозахватного оборудования, главным образом многосекционных фрезеров для послойно-поверхностного фрезерования торфяной залежи, и может быть использовано в торфяной промышленности и сельском хозяйстве.

Известен стенд для испытаний оборудования для послойно-поверхностного фрезерования торфяной залежи, включающий фундамент с рамой, подвижную платформу, закрепленную на раме, и устройство для нагружения рабочего органа [1] . Подвижная платформа снабжена захватами, в проушинах которых закрепляется одна из секций фрезерного оборудования, механизмом подъема и приводом, сообщающим вращение установленной на стенде секции через карданную передачу. Известный стенд предназначен главным образом для обкатки отдельных секций фрезерного оборудования с целью выявления и устранения явных дефектов изготовления или ремонта и не может имитировать основные эксплуатационные ситуации, складывающиеся в реальных условиях работы, в частности рельеф обрабатываемой поверхности карты. Кроме того, на стенде могут быть подвергнуты испытаниям лишь отдельные секции фрезерного оборудования, что не позволяет судить об эксплутационной надежности многосекционного фрезерного оборудования в целом.

Известен стенд для испытаний землеройного оборудования с фрезерным рабочим органом, включающий фундамент, платформу рамной конструкции и устройство нагружения рабочего органа [2]. Для расширения диапазона имитации нагружения рабочего органа стенд снабжен дополнительным нагружающим устройством, выполненным из смонтированных по длине фрезерного рабочего органа с угловым смещением подпружиненных роликов, каждый из которых жестко закреплен на валу привода и расположен с возможностью взаимодействия с фрезерным рабочим органом. Данный стенд ограничен возможностью испытаний рабочего органа, представляющего собой единую жесткую конструкцию, и не может быть использован для представительных испытаний многосекционного фрезерного оборудования, одним из основных критерием исследований которого является копирование рельефа обрабатываемой поверхности и просадка его катковых опор.

Известен стенд для имитационных испытаний оборудования, включающий фундамент, неподвижные и подвижные платформы с установленными на них катковыми опорами, механизм привода катковых опор и устройства для нагружения рабочих органов [3]. Данный стенд снабжен набором средств, имитирующих полевые условия работы испытываемого сельскохозяйственного оборудования. Однако условия работы испытываемого на этом стенде оборудования с рабочим органом прямолинейного статического резания не обеспечивают возможность создания близких к реальным эксплуатационных условий для работы ротационного фрезерного оборудования. Кроме того, стенд предусматривает испытание оборудования со статически жесткой системой и не в полной мере может имитировать условия работы широкозахватного многосекционного оборудования с пространственно-шарнирным сочленением отдельных секций.

Целью изобретения является расширение диапазона имитационных возможностей для испытаний широкозахватного многосекционного оборудования с фрезерным рабочим органом.

Достигается это тем, что в стенде для имитационных испытаний оборудования, включающем фундамент, неподвижные и подвижные платформы с установленными на них катковыми опорами, механизмы привода катковых опор и устройства нагружения рабочих органов, неподвижные и подвижные платформы размещены попарно, причем каждая пара платформ расположена конгруэнтно примыкающим к ней соседним парам, а катковые опоры установлены на подвижных относительно платформ каретках.

Подвижные платформы одним концом шарнирно закреплены на неподвижных опорах, а другим связаны с механизмом вертикального перемещения. Устройства нагружения рабочих органов подключены к концам шлицевых валов предпоследних секций и снабжены управляемыми дросселями, установленными в напорной части замкнутой гидросистемы, и предохранительным клапаном. Попарное размещение неподвижных и подвижных в вертикальной плоскости платформ с конгруэнтным расположением пар относительно одна другой в сочетании с установкой катковых опор на подвижных относительно платформ каретках обеспечивает возможность широкого диапазона имитации поперечного и продольного профиля обрабатываемой поверхности торфяной залежи и просадку опорных катков фрезерного оборудования.

Эти показатели являются определяющими для проверки эксплуатационной надежности широкозахватного многосекционного фрезерного оборудования, работающего по принципу послойно-поверхност- ного фрезерования торфяной залежи.

Кроме того, с помощью этих же средств имитируется нагрузка на рабочий шарнир тягово-сцепного устройства, осуществляемая автоматически с изменением положения кареток с катковыми опорами и просадки опорных катков фрезерного оборудования, а путем изменения скорости вращения катковых опор имитируется движение фрезерного оборудования с различной скоростью и на поворотах. Устройства нагружения рабочих органов фрезерного оборудования, подключаемые к концам шлицевых валов предпоследних секций, и выполненные в виде регулируемых дросселей с предохранительным клапаном, позволяют путем создания тормозного момента на валу гидронасоса, связанного с приводными валами секций фрезерного оборудования, создавать в самом широком интервале величину нагрузки на рабочий орган, имитируя реальные условия эксплуатации фрезерного оборудования.

Таким образом, предлагаемый стенд позволяет обеспечить наиболее полную имитацию реальных условий эксплуатации широкозахватного многосекционного оборудования для послойно-поверхностного фрезерования торфяной залежи как целостного агрегата, а также сократить сроки проведения испытаний и упростить их проведение.

На фиг. 1, 2 изображен общий вид стенда для имитационных испытаний фрезерного оборудования; на фиг. 3 - то же, со схематично изображенным на стенде фрезерным оборудованием, вид в плане; на фиг. 4 - принципиальная схема устройства нагружения рабочих органов; на фиг. 5 - фрагмент испытываемого фрезерного обору- дования со схемным изображением крепления рабочих органов и опорного катка на раме; на фиг. 6 - сочленение секций фрезерного оборудования.

Стенд содержит фундамент 1, на котором закреплены неподвижные 2 и подвижные 3 платформы рамной конструкции. Подвижные платформы одной стороной шарнирно закреплены на опорах 4, а другой связаны с механизмом вертикального перемещения 5. Неподвижные и подвижные платформы размещены попарно, причем каждая из пар расположена конгруэнтно примыкающим к ней соседним парам. На тех и других платформах смонтированы катковые опоры 6 с приводом 7, которые установлены на подвижных относительно платформ каретках 8. Перемещение кареток осуществляется посредством гидроцилиндра 9 по роликовым направляющим 10.

На катковых опорах размещаются опорные катки 11 устанавливаемого на стенд испытываемого фрезерного оборудования 12, рабочие органы которого, выполненные в виде шарнирно-сочлененных между собой фрез-секций 13, получают вращение от вала отбора мощности трактора (не показан) через карданную передачу 14 и редуктор 15. Рама 16 фрезерного оборудования, на которой крепятся фрез-секции и опорные катки, состоит из отдельных элементов, соединяемых с помощью шарниров 17, и закрепляется на тракторе с помощью сцепного устройства 18. Устройства нагружения рабочих органов содержат муфту 19, редуктор 20, муфту 21 и гидронасос 22, который работает по замкнутому циклу с перекачкой масла в бак 23. В напорной магистрали этого механизма установлен регулируемый дроссель 24 для создания повышенного давления в дроссельном участке гидросистемы и создания тем самым тормозного момента на валу насоса. Устройства нагружения снабжены фильтром 25 и предохранительным клапаном 26. Они подключаются к концам шлицевых валов 27 предпоследних секций фрезерного оборудования. Для присоединения устройств нагружения необходимо снять обе крайние секции и к выступающим концам шлицевых валов предыдущих секций подсоединить муфты 19.

Стенд работает следующим образом. Испытываемое многосекционное фрезерное оборудование 12 устанавливается на стенд так, чтобы его опорные катки 11 стояли на катковых опорах 6 платформ 2 и 3. Фрезерные рабочие органы подключаются к валу отбора мощности трактора (не показан). Одновременно рама 16 испытываемого оборудования соединяется с трактором посредством сцепного устройства 18. Поперечный и продольный рельеф обрабатываемой поверхности карты имитируется изменением угла наклона платформ 3 с помощью механизмов вертикального перемещения 5 и положений кареток 8, устанавливаемых гидроцилиндром 9. Изменением положения кареток имитируется и просадка опорных катков 11 испытываемого оборудования. Нагрузка на рабочий шарнир тягово-сцепного устройства 18 задается автоматически в результате изменения положения кареток 8, вызывающих изменение просадки опорных катков 11 фрезерного оборудования. Движение фрезерного оборудования с различной скоростью и на поворотах имитируется путем изменения скорости вращения приводом 7 катковых опор 8, установленных на платформах 2 и 3.

Таким образом, сочетание задаваемых в любой вариации изменений положения подвижных платформ 3 с помощью механизмов вертикального перемещения 5, положения кареток 8 и скорости вращения катковых опор 6 обеспечивает создание достаточно полной имитационной модели торфяной залежи. Этот показатель является определяющим для работы многосекционного фрезерного оборудования, поскольку при послойно-поверхностном фрезеровании торфяной залежи необходимым условием работы этого оборудования является копирование рельефа поверхности залежи.

Нагрузка на рабочие органы задается устройствами нагружения, работающими по принципу дросселирования потока, которые посредством муфт 19 подсоединяются к концам шлицевых валов 27 предпоследних с обеих сторон секций 13 фрезерного оборудования. Крутящий момент, получаемый фрезерными рабочими органами от вала отбора мощности трактора через муфту 19, редуктор 20 и муфту 21 передается гидронасосу 22, работающему по замкнутому циклу с перекачкой масла в бак 23. Механизм нагружения включается автоматически с включением редуктора 15 вала отбора мощности трактора. Элементом, служащим для создания избыточного давления в напорной магистрали и сопротивления масла перекачиванию, является регулируемый дроссель 24, при этом вся энергия процесса торможения фрезерных рабочих органов уходит в нагрев масла, проходящего через дроссель.

Если избыточное давление, созданное в напорной магистрали, превысит допустимое значение, то масло пойдет через сработавший при этом давлении предохрани- тельный клапан 26 и через фильтр 25 сольется в бак 23. Это будет происходить до тех пор, пока со снижением избыточного давления в напорной магистрали не закроется предохранительный клапан.

Использование регулируемого дросселя позволяет задавать широкий диапазон нагрузок на рабочий орган, соответствующий реальным условиям его эксплуатации.

Использование: изобретение относится к стендам для ускоренных имитационных испытаний широкозахватного многосекционного оборудования, преимущественно для послойно-поверхностного фрезерования торфяной залежи, и может быть использовано в торфяной промышленности и сельском хозяйстве. Сущность изобретения: для расширения диапазона имитационных возможностей для испытания широкозахватного многосекционного фрезерного оборудования стенд для имитационных испытаний оборудован для послойно-поверхностного фрезерования торфяной залежи, включает фундамент, неподвижные и подвижные платформы с установенными на них катковыми опорами, механизм привода опор и механизм нагружения рабочих органов. Неподвижные и подвижные платформы размещены попарно, причем каждая пара их расположена конгруэнтно примыкающим к ней соседним парам, а опоры установлены на подвижных относительно платформ каретках. Подвижные платформы одним концом шарнирно закреплены на неподвижных опорах, а другим связаны с механизмом вертикального перемещения. Механизмы нагружения рабочих органов подключены к концам шлицевых валов предпоследних секций фрез и снабжены регулируемым дросселем, установленным в напорной части замкнутой гидросистемы, и предохранительным клапаном. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. СТЕНД ДЛЯ ИМИТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОСЛОЙНО-ПОВЕРХНОСТНОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ ТОРФЯНОЙ ЗАЛЕЖИ, включающий фундамент, неподвижные и подвижные платформы с установленными на них катковыми опорами, механизм привода катковых опор и механизмы нагружения рабочих органов, отличающийся тем, что неподвижные и подвижные платформы размещены попарно, причем каждая пара платформ расположена конгруэнтно примыкающим к ней соседним парам, а катковые опоры установлены на подвижных относительно платформ каретках. 2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что подвижные платформы одним концом шарнирно установлены на неподвижных опорах, а другим связаны с механизмом вертикального перемещения. 3. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что механизмы нагружения рабочих органов подключены к концам шлицевых валов предпоследних секций фрез и снабжены регулируемым дросселем, установленным в напорной части замкнутой гидросистемы, и предохранительным клапаном.