СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ МАТЕРИАЛА ПО ТРЕХГРАННОМУ КЛИНУ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА Российский патент 2003 года по МПК A01B17/00 

Изобретение относится к области измерения технологических параметров обрабатываемых участков почвы или других материалов, а именно к определению относительной траектории движения материала по рабочей поверхности клина, который, как известно, лежит в основе рабочих органов плугов, культиваторов, плоскорезов и т.п.

Преимущественно изобретение может быть использовано для определения относительной траектории движения материала по рабочей поверхности трехгранного клина в зависимости от скорости движения трущегося материала и коэффициента трения скольжения, т.е. для определения угла вступления пласта материала (угол η) на рабочей поверхности трехгранного клина. Данная задача в почвообработке является важной, т.к. относительная траектория движения пласта материала определяет геометрическую форму рабочей поверхности с точки зрения минимальных тяговых усилий и максимального качества обработки.

Известен способ определения относительной траектории движения пласта почвы по плоскорежущему рабочему органу, описанный в авторском свидетельстве 1268120, А 01 В 17/00, 1986, позволяющий определить угол η, исключая влияние стойки.

Недостатками указанного устройства являются:
- способ определения относительной траектории движения пласта по плоскорежущему рабочему органу является экономически затратным, т.к. предполагает изготовление специальной Г-образной стойки; также проблемным является определение угла, происходящее непосредственно в рабочем процессе указанного устройства, а это затраты на амортизацию трактора, ГСМ и осуществление непосредственно рабочего процесса;
- в процессе определения угла η нет наглядности движения частиц почвы по плоскорежущему рабочему органу, т.к. над ним находится толстый слой почвы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому техническому решению является способ определения элемента деформации движения пласта почвы по поверхности плоскорежущего элемента и устройство для его осуществления, описанный в авторском свидетельстве 1813316, А 01 В 17/00, 1993, включающий взаимодействие трущихся материалов в процессе движения одного из них по рабочей поверхности другого по определенной траектории и замер угла, характеризующего эту траекторию, и используемый в качестве прототипа.

Недостатками известного устройства являются:
- недостаточно точное определение угла η, связанное с влиянием определенной толщины пласта почвы, находящегося над рабочим органом, движение частиц которого вносит существенные погрешности в это определение;
- при данном способе определения угла η невозможно наглядно проследить относительное движение частиц почвы по поверхности рабочего органа;
- определение угла η в предлагаемом способе и устройстве его осуществления является экономически затратным, т.к. он металлоемок и предполагает амортизацию механизированного средства, затраты ГСМ, "человеческие" затраты на проведение самого процесса.

Целью изобретения является создание более точного, наглядного и экономичного определения относительной траектории движения материала по трехгранному клину.

Поставленная цель достигается предлагаемым устройством, которое, как и прототип, включает трехгранный клин и устройство для измерения угла η, характеризующего траекторию этого движения, но, в отличие от него, оно снабжено стойкой 1, жестко закрепленной в нижней части к плите 2, при этом в верхняя часть стойки имеется винтовым механизмом 3, к перемещающейся части 4 которого закреплен бункер 5 с заслонкой для материала 6, а в нижней части стойки под бункером жестко к ней укреплен стальной лист 7, расположенный вдоль стойки, причем трехгранный клин с заданными параметрами углов (ε и γ) установлен на стальном листе посредством винта 8, на рабочей поверхности клина имеются три отверстия для крепления трехгранного клина из различного материала посредством винтов с потайными головками 10, а устройство для измерения угла (η) выполнено в виде шкалы 11 и размещено на боковой поверхности клина сверху, в месте схождения с его рабочей поверхности материала.

Расстояние, на которое перемещается бункер с исследуемым материалом, 0,1-0,7 м, что позволяет изменить поступательную скорость движения исследуемого материала в пределах 1-3,5 м/с.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления предлагаемого способа определения относительной траектории движения материала по трехгранному клину почвообрабатывающего рабочего органа; на фиг.2 - обратная сторона стального листа.

Пример определения относительной траектории движения материала по трехгранному клину почвообрабатывающего рабочего органа с помощью предлагаемого метода.

Перед определением относительной траектории движения материала по рабочей поверхности трехгранного клина (относительная траектория определяется значением угла η) трехгранный клин при помощи винта 8 жестко фиксируется с определенными параметрами (углы ε и γ), так же фиксируется в определенном положении при помощи винтового механизма 3 бункер с исследуемым материалом 5. Затем заслонка 6 открывается и исследуемый материал потоком (в виде пласта) устремляется на рабочую поверхность трехгранного клина 9; за счет известных зависимостей, описанных в прототипе, траектория движения трущегося материала располагается под углом η на рабочей поверхности клина. Сход материала с рабочей поверхности клина в определенном месте фиксируется посредствам измерительной шкалы 11, размещенной на боковой поверхности клина сверху. Таким образом, происходит определение относительной траектории движения материала по рабочей поверхности клина. Необходимо заметить, что установка позволяет изменять скорость движения трущегося материала посредством перемещения бункера с материалом вверх или вниз при помощи винтового механизма; как уже было отмечено, установка позволяет изменять скорость движения от 1-3,5 м/с. Коэффициент трения скольжения изменяется посредством смены (замены) рабочей поверхности трехгранного клина. Крепление поверхности к трехгранному клину производится посредством трех винтов с потайными головками 10.

При проведении опытов использовались следующие поверхности: металлическая, стеклянная, из оргстекла, картонная и т.д.

Точность определения угла η в предлагаемом способе и устройстве его осуществления гораздо выше, т.к. движение материала наблюдается визуально, и место схода частиц исследуемого материала также фиксируется визуально; для более точного определения можно использовать меченые частицы.

Всеми существующими способами определения угла η производили его замер опосредованно. Данный способ и устройство для его осуществления позволяют видеть траекторию относительного движения материала по рабочей поверхности клина и производить замер угла, характеризующий эту траекторию, непосредственно.

Данный способ определения относительной траектории движения материала по рабочей поверхности трехгранного клина и устройство для его осуществления являются очень экономичным, т.к. для замера угла, характеризующего относительную траекторию движения материала по трехгранному клину, не требуется дополнительных условий, как в других существующих способах и методах.

Изобретение относится к области измерения технологических параметров обрабатываемых участков почвы, а именно к определению относительной траектории движения материала по трехгранному клину почвообрабатывающего органа. Устройство для измерения угла (η), характеризующего траекторию этого движения, снабжено стойкой, жестко прикрепленной в нижней части к плите. В верхней части стойки имеется винтовой механизм, к перемещающейся части которого жестко закреплен бункер с заслонкой для материала. В нижней части стойки под бункером жестко к ней закреплен стальной лист. Стальной лист расположен вдоль стойки. Трехгранный клин с заданными параметрами углов (ε и γ) установлен на стальном листе посредством винта. На рабочей поверхности клина имеются три отверстия для крепления трехгранного клина из различного материала посредством винтов с потайными головками. Устройство для измерения угла (η) выполнено в виде шкалы и размещено на боковой поверхности клина сверху в месте схождения с его рабочей поверхности материала. Применение изобретения позволит точно, наглядно и экономично определить относительную траекторию движения материала по трехгранному клину почвообрабатывающего орудия. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ для определения относительной траектории движения материала по трехгранному клину почвообрабатывающего рабочего органа, включающий взаимодействие рабочей поверхности клина и материала в процессе движения и замер угла (η), характеризующего траекторию этого движения, отличающийся тем, что трехгранный клин закрепляют неподвижно и оснащают устройством для замера угла (η), а материал на рабочую поверхность трехгранного клина подают из бункера с заслонкой, установленного с возможностью вертикального перемещения, при этом замер угла (η) осуществляют непосредственно при сходе материала с рабочей поверхности трехгранного клина. 2. Устройство для определения относительной траектории движения материала по трехгранному клину почвообрабатывающего рабочего органа, включающее трехгранный клин и устройство для измерения угла (η), характеризующего траекторию этого движения, отличающееся тем, что оно снабжено стойкой, жестко прикрепленной в нижней части к плите, при этом в верхней части стойки имеется винтовой механизм, к перемещающейся части которого жестко закреплен бункер с заслонкой для материала, а в нижней части стойки под бункером жестко к ней закреплен стальной лист, расположенный вдоль стойки, причем трехгранный клин с заданными параметрами углов (ε и γ) установлен на стальном листе посредством винта, на рабочей поверхности клина имеются три отверстия для крепления трехгранного клина из различного материала посредством винтов с потайными головками, а устройство для измерения угла (η) выполнено в виде шкалы и размещено на боковой поверхности клина сверху, в месте схождения с его рабочей поверхности материала.