Устройство для определения тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин и орудий Российский патент 2019 года по МПК G01L5/13 A01B59/06 

Описание патента на изобретение RU2703910C1

Изобретение относится к техническим средствам для лабораторно-полевых исследований сельскохозяйственных машин и орудий, навешиваемых на мобильные энергетические средства, и может применяться для определения тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин и энергетической оценке механизированных работ в сельскохозяйственном производстве.

Известно устройство для определения тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин, содержащее тяги трехточечной навесной системы и тензометрические пальцы с закрепленными снаружи тензодатчиками, в котором, с целью обеспечения независимости показаний тягового сопротивления от точки приложения силы, оно снабжено соединенными между собой тензометрическими пальцами и опорными плитами с отверстием посредине, одна из которых шарнирно соединена с тягами навесной системы, при этом тензометрические пальцы выполнены восьмигранными и полыми, а внутри каждого пальца закреплены тензодатчиками (А.с. СССР №1175375, МПК А01В 67/00, 1985).

Недостатком известного устройства является негативное влияние боковой составляющей тягового усилия, например, от плуга, на определения продольного усилия, что снижает точность измерения.

Известно также устройство для определения тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин, содержащее опорную плиту со скобой для тяги навесной системы трактора и опорную плиту для автосцепного устройства, связанные тензопальцами с тензодатчиками, в котором, с целью повышения точности измерения боковой и вертикальной составляющих тягового сопротивления в продольно-вертикальной плоскости, в опорной плите со скобой выполнены пазы, расположенные взаимно перпендикулярно в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а другая плита снабжена дополнительными консольно закрепленными радиальными шарикоподшипниками, размещенными в пазах первой плиты (А.с. СССР №1605950, МПК А01В 67/00, G01L 1/26, 1990).

Недостатком известного устройства является недостаточная его чувствительность, в частности нижнего порога при определении тягового сопротивления навесного орудия, при этом уменьшение диаметра тензометрических пальцев с наклеенными тензорезисторными датчиками сопротивления ограничено снижением надежности устройства.

Наиболее близким аналогом является устройство для определения тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин, содержащее переднюю опорную плиту со скобами для тяг навесной системы трактора и заднюю опорную плиту для автосцепного устройства, связанные тензометрическими звеньями с тензодатчиками, отличающееся тем, что оно снабжено приспособлением для блокировки задней опорной плиты, имеющим силовой цилиндр, конусовидную головку, дистанционную и центрирующую втулки с коническими поверхностями, причем силовой цилиндр закреплен на передней опорной плите посредством фланца со стороны расположения скоб и равноудален от тензометрических звеньев, совмещенных со скобами для тяг навесной системы для обеспечения регистрации составляющих продольной компоненты тягового сопротивления, конусовидная головка смонтирована на штоке силового цилиндра, который размещен в отверстии дистанционной втулки, закрепленной на передней опорной плите и взаимодействующей внутренней конической поверхностью с наружной конической поверхностью центрирующей втулки, смонтированной на задней опорной плите (патент РФ №2067800, МПК 7: А01В 67/00. Салдаев A.M., Заявка №9194024340, 29.06.1991).

Недостатком известного устройства является низкие надежность и точность измерения, обусловленные повышенными требованиями к расположению тензорезисторных датчиков.

Задача, решаемая заявленным устройством - повышение точности определения горизонтальной компоненты тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин и орудий.

Технический результат - устранение влияния боковых и вертикальных составляющих со стороны тяг гидронавесной системы трактора на измеряемое горизонтальное усилие тягового сопротивления.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для определения тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин, содержащем трактор с гидронавесной системой, навесное орудие, промежуточную плиту, согласно изобретению, снабжено закрепленными на промежуточной плите с возможностью поворота горизонтально расположенными основным и вспомогательным валами, на которых вертикально жестко установлены рычаги одинаковой длины, к концам которых шарнирно присоединены тяги гидронавесной системы трактора, на упомянутых валах горизонтально жестко закреплены вспомогательные рычаги, соединенные между собой шарнирной тягой, при этом к одному из валов жестко прикреплен измерительный рычаг, конец которого опирается о датчик усилия, смонтированный на промежуточной плите.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема устройства, а на фиг. 2 - силовая схема взаимодействия его.

Устройство состоит из промежуточной плиты 1, соединяющей трактор 13 с навесной машиной (не показано). К промежуточной плите 1 с помощью подшипниковых узлов 2 горизонтально прикреплены основной 3 и вспомогательный 4 валы, на которых вертикально жестко установлены рычаги 5, 6, 7 одинаковой длиной h. К их концам шарнирно присоединены тяги 8, 9, 10 навесной системы трактора 13. К валам 3 и 4 горизонтально жестко прикреплены вспомогательные рычаги 11 и 12, соединенные между собой шарнирной тягой 14. Измерительный рычаг 15 длиной h1 жестко прикреплен к валу 3, а концом упирается в датчик усилия 16 (например, тензобалку), смонтированный на промежуточной плите 1.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Во время движения трактора со стороны тяг навески 8, 9, 10 на рычаги 5, 6, 7 действуют усилия РЛ, РП, РВ в произвольных направлениях. Каждое усилие можно разложить на 3 вектора (фиг. 2) - вертикальный РВ, горизонтальный РГ и осевой РО. Сумма всех горизонтальных составляющих РГЛ, РГВ, РГП будет равна горизонтальному усилию РТ со стороны навесной машины на трактор. Вертикальные и осевые усилия не создают крутящих моментов вокруг продольной оси вала 3 (фиг. 1), а горизонтальные усилия создают крутящие моменты МЛ, МП, МВ. Суммарный момент М (фиг. 2) составляет

М=МЛПВ.

Усилие Р (фиг. 1), воздействующее на датчик усилия 16, равно

Тогда искомая горизонтальная сила РТ, воздействующая на трактор:

Заявленное устройство обеспечивает передачу на силоизмерительное устройство усилия только от горизонтальных составляющих сил в тягах навесной системы трактора, исключая вертикальные и осевые (по отношению к валу 3) составляющие.

Применение заявленного технического решения, за счет описанной совокупности существенных признаков, обеспечивает устранение влияния боковых и вертикальных усилий со стороны тяг гидронавесной системы трактора на измеряемое горизонтальное усилие, что повышает точность его определения.

Похожие патенты RU2703910C1

название год авторы номер документа
Механизм для измерения горизонтальной составляющей тягового усилия от сельскохозяйственной машины 2019
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Косульников Роман Анатольевич
  • Гапич Дмитрий Сергеевич
RU2703423C1
Устройство для определения горизонтального усилия от навесного почвообрабатывающего орудия 2021
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Косульников Роман Анатольевич
  • Олейников Роман Николаевич
RU2770796C1
Тензометрическая плита, преимущественно для измерения горизонтального усилия на навесное сельскохозяйственное орудие 2020
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Косульников Роман Анатольевич
  • Гапич Дмитрий Сергеевич
RU2748865C1
Устройство для измерения горизонтального усилия от сельскохозяйственной машины, навешиваемой на трактор 2022
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Гапич Дмитрий Сергеевич
  • Швабауэр Юрий Александрович
  • Субботин Станислав Игоревич
RU2776191C1
Способ и устройство для определения горизонтального усилия от навесного почвообрабатывающего орудия 2020
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Рогачев Алексей Фруминович
RU2749578C1
Устройство для определения горизонтального усилия от навесного почвообрабатывающего орудия и суммирующий гидроцилиндр 2021
  • Цепляев Виталий Алексеевич
  • Рогачёв Алексей Фруминович
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Косульников Роман Анатольевич
RU2776099C1
Установка для пространственного динамометрирования навесных сельскохозяйственных машин и орудий 2018
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Косульников Роман Анатольевич
  • Назаров Евгений Александрович
RU2682085C1
Устройство для определения усилия 2022
  • Цепляев Виталий Алексеевич
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Рогачев Алексей Фруминович
RU2789013C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯГОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НАВЕСНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН 1991
  • Салдаев А.М.
RU2067800C1
Способ групповой градуировки тензометрических пальцев преимущественно для измерения усилий на рабочий орган трехточечного навесного орудия 2020
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Карсаков Анатолий Андреевич
RU2751451C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 703 910 C1

Реферат патента 2019 года Устройство для определения тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин и орудий

Изобретение относится к техническим средствам для лабораторно-полевых исследований сельскохозяйственных машин и орудий, навешиваемых на мобильные энергетические средства. Устройство для определения тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин и орудий содержит трактор с гидронавесной системой, навесное орудие и промежуточную плиту. Устройство снабжено закрепленными на промежуточной плите с возможностью поворота горизонтально расположенными основным и вспомогательным валами. На валах вертикально жестко установлены рычаги одинаковой длины, к концам которых шарнирно присоединены тяги гидронавесной системы трактора. На упомянутых валах горизонтально жестко закреплены вспомогательные рычаги, соединенные между собой шарнирной тягой. К одному из валов жестко прикреплен измерительный рычаг, конец которого опирается о датчик усилия, смонтированный на промежуточной плите. Обеспечивается повышение точности определения горизонтальной компоненты тягового сопротивления за счет устранения влияния боковых и вертикальных составляющих со стороны гидронавесной системы трактора. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 703 910 C1

Устройство для определения тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин и орудий, содержащее трактор с гидронавесной системой, навесное орудие, промежуточную плиту, отличающееся тем, что оно снабжено закрепленными на промежуточной плите с возможностью поворота горизонтально расположенными основным и вспомогательным валами, на которых вертикально жестко установлены рычаги одинаковой длины, к концам которых шарнирно присоединены тяги гидронавесной системы трактора, на упомянутых валах горизонтально жестко закреплены вспомогательные рычаги, соединенные между собой шарнирной тягой, при этом к одному из валов жестко прикреплен измерительный рычаг, конец которого опирается о датчик усилия, смонтированный на промежуточной плите.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2703910C1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯГОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ НАВЕСНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН 1991
  • Салдаев А.М.
RU2067800C1
ЧЕЛЮСТИ ГРЕЙФЕРА 0
  • И. Г. Шапиро
SU304215A1
Прибор для штрихования 1924
  • Тамбовцев Д.Г.
SU1384A1
US 3841415 A, 15.10.1974
US 5010960 A, 30.04.1991.

RU 2 703 910 C1

Авторы

Рогачев Алексей Фруминович

Карсаков Анатолий Андреевич

Косульников Роман Анатольевич

Гапич Дмитрий Сергеевич

Даты

2019-10-22Публикация

2019-04-08Подача