УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЪЕМНОГО ТЕНЗОМЕТРИРОВАНИЯ Российский патент 2013 года по МПК G01L5/13 

Описание патента на изобретение RU2498245C1

Изобретение относится к области сельскохозяйственного и лесохозяйственного машиностроения, в частности к конструкциям измерительных приборов, и может быть использовано для изучения силовых характеристик рабочих органов почвообрабатывающих орудий.

Известно измерительное устройство для исследования рабочих органов почвообрабатывающих машин, состоящее из двух последовательно соединенных паралеллограммных механизмов, ориентированных продольно и поперечно в горизонтальных плоскостях, которые монтируются на раме, имеющей сцепное устройство. На рамке поперечно ориентированного паралеллограммного механизма расположена площадка для крепления рабочего органа. Жесткость системы достигается соединением паралеллограммов с кронштейнами, установленными на основании, при помощи измерительных звеньев, сориентированных, соответственно, продольно и вертикально в горизонтальных плоскостях. Такая конструкция позволяет непосредственно измерять продольную Px и поперечную Py составляющие силы сопротивления. К недостаткам прототипа относятся невозможность измерения вертикальной составляющей силы сопротивления и сложность изготовления конструкции, обладающей приемлемой жесткостью (патент на полезную модель №62701, G01L 5/13, 27.04.2007).

Наиболее близким по технической сущности является тензометрическая навеска, которая состоит из трех неподвижных тяг, аналогичных тягам тракторной навески, на каждой из которых установлено по измерительному звену. При установке рабочего органа система приобретает жесткость. Тяговое сопротивление Px получают сложением показаний измерительных звеньев. (Бартенев И. М., Гончаров П.Э. Устройства для замера тягового сопротивления навесных почвообрабатывающих орудий на вырубках / Воронежская государственная лесотехническая академия. - Воронеж, 1998. - 8 с.: ил. - Библ.: 3 назв. - русский. - Деп. в ВИНИТИ РАН 25.02.1998 №525-В1998).

Недостатком прототипа является невозможность отдельного фиксирования вертикальной Pz, боковой Py составляющих сил сопротивления и погрешности измерения Px, возникающей из-за влияния изгибающих моментов на измерительные звенья

Задачей технического решения является разработка конструкции установки для объемного тензометрирования, одновременно измеряющей все три составляющих силы сопротивления, что позволит более глубоко изучить влияние конструктивных параметров рабочих органов на силовые параметры.

Для этого в установке для объемного тензометрирования, включающей две рамки, кронштейны крепления к навесной системе, механизм крепления рабочего органа, шесть тяг, на каждой из которых установлены измерительные звенья, согласно изобретению, рамки соединены при помощи трех параллельных тяг и трех тяг-раскосов, концы которых закреплены посредством шаровых шарниров, причем схема расположения тяг обеспечивает взаимную неподвижность рамок, а использование шаровых шарниров позволяет избежать передачи тягами крутящих и изгибающих моментов и на измерительные звенья действуют лишь сжимающие и растягивающие силы, параллельные направлению тяг. Точки крепления параллельных тяг к рамкам (центры шаровых шарниров) расположены в вершинах равнобедренных треугольников, вписанных в боковые грани куба; одна тяга-раскос является диагональю основания куба, две другие - диагоналями передней и задней граней куба, причем в передней проекции куба они пересекаются; обе точки крепления тяги-раскоса, расположенной в основании куба, и нижние точки крепления тяг-раскосов передней и задней граней куба имеют общую горизонтальную ось крепления и максимально сближены с точками крепления параллельных тяг, расположенных в основании куба.

На чертеже изображена тензометрическая установка.

Установка состоит из двух рамок 1 и 2, соединенных при помощи трех параллельных тяг 3 и трех тяг-раскосов 4, концы которых закреплены посредством шаровых шарниров 5, шести тензометрических звеньев 6, установленных на каждую тягу, механизма крепления рабочего органа 7 с исследуемым рабочим органом 8 и кронштейнов крепления к навесной системе 9. Одна рамка жестко закреплена в трех точках на навесном устройстве тягового механизма, другая также установлена жестко, посредством такого расположения шести тяг, которое полностью блокирует все шесть степеней свободы.

Установка работает следующим образом. До начала опыта фиксируются усилия, возникающие во всех измерительных звеньях от силы тяжести навесного оборудования и рабочего органа (нулевые значения). Рабочий орган устанавливается на определенную глубину обработки и проводится опыт. Из средних значений, полученных во время рабочего хода, вычитаются нулевые, и результат подставляется в составленные уравнения равновесия сил. В проекциях на оси координат находятся составляющие силы взаимодействия рабочего органа с почвой Px, Py, Pz.

Предлагаемое изобретение дает положительный эффект в сельском и лесном хозяйстве путем повышения качества испытания рабочих органов, что позволяет создавать более совершенные почвообрабатывающие орудия.

Похожие патенты RU2498245C1

название год авторы номер документа
Устройство для измерения вертикального и горизонтального усилия на рабочий орган сельскохозяйственного орудия 2018
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Карсаков Анатолий Андреевич
RU2684441C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЪЕМНОГО ТЕНЗОМЕТРИРОВАНИЯ 2015
  • Бартенев Иван Михайлович
  • Донцов Игорь Евгеньевич
  • Шабанов Михаил Леонидович
  • Лысыч Михаил Николаевич
RU2589217C1
Установка для пространственного динамометрирования навесных сельскохозяйственных машин и орудий 2018
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Косульников Роман Анатольевич
  • Назаров Евгений Александрович
RU2682085C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЪЕМНОГО ТЕНЗОМЕТРИРОВАНИЯ 2014
  • Мяленко Виктор Иванович
RU2566398C1
Устройство для измерения усилий на рабочий орган сельскохозяйственных машин, преимущественно в почвенном канале 2019
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Косульников Роман Анатольевич
  • Цепляев Алексей Николаевич
RU2717383C1
Устройство для определения горизонтальных усилий, действующих на рабочий орган сельскохозяйственной машины со стороны почвы 2023
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Гапич Дмитрий Сергеевич
  • Черноусов Павел Сергеевич
RU2800401C1
Устройство для определения горизонтальных составляющих усилий, действующих на рабочий орган сельскохозяйственной машины со стороны почвы 2024
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Мартынов Иван Сергеевич
  • Мартынов Анатолий Александрович
RU2822784C1
Устройство для определения усилий, действующих на рабочий орган сельскохозяйственных машин со стороны почвы, преимущественно в почвенном канале 2021
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Косульников Роман Анатольевич
  • Гапич Дмитрий Сергеевич
RU2769848C1
Устройство для определения горизонтального усилия от навесного почвообрабатывающего орудия 2021
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Косульников Роман Анатольевич
  • Олейников Роман Николаевич
RU2770796C1
Устройство для определения усилий на рабочий орган сельскохозяйственных машин 2019
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Цепляев Алексей Николаевич
  • Полторынкин Сергей Сергеевич
RU2722872C1

Реферат патента 2013 года УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЪЕМНОГО ТЕНЗОМЕТРИРОВАНИЯ

Изобретение относится к области сельскохозяйственного и лесохозяйственного машиностроения, в частности к конструкциям измерительных приборов, и может быть использовано для изучения силовых характеристик рабочих органов почвообрабатывающих орудий. Техническим результатом является возможность одновременного измерения всех трех составляющих силы сопротивления. Установка для объемного тензометрирования включает две рамки, кронштейны крепления к навесной системе, механизм крепления рабочего органа, шесть тяг, на каждой из которых установлены измерительные звенья. Рамки соединены при помощи трех параллельных тяг и трех тяг-раскосов, концы которых закреплены посредством шаровых шарниров, причем схема расположения тяг обеспечивает взаимную неподвижность рамок, а использование шаровых шарниров позволяет избежать передачи тягами крутящих и изгибающих моментов и на измерительные звенья действуют лишь сжимающие и растягивающие силы, параллельные направлению тяг. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 498 245 C1

1. Установка для объемного тензометрирования, включающая две рамки, кронштейны крепления к навесной системе, механизм крепления рабочего органа, шесть тяг, на каждой из которых установлены измерительные звенья, отличающаяся тем, что рамки соединены при помощи трех параллельных тяг и трех тяг-раскосов, концы которых закреплены посредством шаровых шарниров, причем схема расположения тяг обеспечивает взаимную неподвижность рамок, а использование шаровых шарниров позволяет избежать передачи тягами крутящих и изгибающих моментов, и на измерительные звенья действуют лишь сжимающие и растягивающие силы, параллельные направлению тяг.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что для обеспечения повышенной жесткости системы точки крепления параллельных тяг к рамкам (центры шаровых шарниров) расположены в вершинах равнобедренных треугольников, вписанных в боковые грани куба; одна тяга-раскос является диагональю основания куба, две другие - диагоналями передней и задней граней куба, причем в передней проекции куба они пересекаются; обе точки крепления тяги-раскоса, расположенной в основании куба, и нижние точки крепления тяг-раскосов передней и задней граней куба имеют общую горизонтальную ось крепления и максимально сближены с точками крепления параллельных тяг, расположенных в основании куба.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2498245C1

Соединение труб, преимущественно бурильных 1941
  • Сажин Б.М.
SU62701A1
ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХОРУДИЙ 0
SU308318A1
Устройство для динамометрирования сельскохозяйственных орудий 1978
  • Рудаков Григорий Михайлович
  • Варламов Борис Михайлович
  • Рудаков Юрий Михайлович
  • Гичко Борис Егорович
SU746212A1
ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКАЯ РАМКА ДЛЯ ДИНАМОМЕТРИРОВАНИЯ НАВЕСНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН 0
SU177120A1
US 6951143 B1, 04.10.2005.

RU 2 498 245 C1

Авторы

Бартенев Иван Михайлович

Лысыч Михаил Николаевич

Донцов Игорь Евгеньевич

Даты

2013-11-10Публикация

2012-05-03Подача