Способ и устройство для определения горизонтального усилия от навесного почвообрабатывающего орудия Российский патент 2021 года по МПК G01L5/13 A01B59/06 

Описание патента на изобретение RU2749578C1

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к изучению нагруженности рабочих органов навесных сельскохозяйственных машин и почвообрабатывающих орудий и может быть использовано для измерения горизонтального усилия, передаваемого от таких орудий.

Известен способ определения горизонтального усилия от навесного почвообрабатывающего орудия, приведенный в описании устройства для динамометрирования рабочих органов почвообрабатывающих орудий (а.с. СССР №974163, G01L 5/16, опубл. 30.06.92), Способ включает навешивание почвообрабатывающих орудий на трактор, закрепление на рабочем органе силоизмерительных элементов и определение искомых усилий посредством тензодатчиков, и принят за прототип в части способа.

Недостатком известного способа является сложность эксплуатации и наличие систематической погрешности при пересчете результатов измерения.

Известно также устройство для измерения вертикального и горизонтального усилия на рабочий орган сельскохозяйственного орудия, содержащее раму сельскохозяйственного орудия и рабочий орган, между которыми установлена шарнирно-стержневая система, отличающееся тем, что шарнирно-стержневая система выполнена в виде параллелограммного механизма, одно из горизонтальных звеньев которого связано с рабочим органом сельскохозяйственного орудия и выполнено с упором, воздействующим на свободный конец тензобалки, жестко вертикально закрепленной на другом горизонтальном звене, связанном с рамой, между горизонтальными звеньями шарнирно установлены два вертикальных звена прямоугольного сечения, на передней и задней гранях которых по оси симметрии наклеены тензорезисторы на одинаковом расстоянии от шарниров, при этом тензорезисторы вертикальных звеньев последовательно соединены в одно плечо измерительного моста, принятое за прототип в части устройства (Устройство для измерения вертикального и горизонтального усилия на рабочий орган сельскохозяйственного орудия. Патент RU 2684441, МПК G01L 5/16).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, выполненной в виде шарнирно-сочлененного параллелограммного механизма, требующего повышенной точности изготовления.

Задача, решаемая изобретением - механическое (кинематическое) суммирование горизонтальных составляющих усилий от всех трех рычагов гидронавесной системы трактора и измерение получаемого суммарного усилия единственным силоизмерительным элементом.

Технический результат - повышение точности измерения горизонтальных усилий, действующих на почвообрабатывающее орудие за счет исключения передачи на силоизмерительное устройство вертикальных и боковых усилий со стороны почвообрабатывающего орудия.

Указанный технический результат достигается способом определения горизонтального усилия от почвообрабатывающих орудий, навешиваемых на трактор, включающим закрепление на рычагах гидронавесной системы трактора тензометрической плиты с силоизмерительными элементами, отличающимся тем, что усилия от упомянутых тяг кинематически приводят к общей оси, расположенной горизонтально и перпендикулярно продольной оси трактора, механически суммируют их между собой, а горизонтальное усилие от навесного орудия определяют по полученному суммарному усилию на общей оси.

Упомянутый способ реализует устройство для определения горизонтального усилия от орудия, навешенного на трактор, содержащее тензометрическую плиту с силоизмерительным элементом, отличающееся тем, снабжено шарнирно закрепленными на тензометрической плите левым, правым и верхним двуплечими рычагами, к наружным концам которых прикреплены тяги гидронавесной системы трактора, и закрепленной на вилке внутреннего конца верхнего рычага шарнирно соединенной с силоизмерительным элементом суммирующей осью, с которой, посредством промежуточных звеньев с шаровыми наконечниками, соединены внутренние концы левого и правого двуплечих рычагов, при этом оси качания левого и правого рычагов расположены вертикально, а ось качания верхнего рычага расположена горизонтально перпендикулярно продольной оси трактора.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 схематично изображен общий вид устройства в аксонометрической проекции, на фиг. 2 - сечение по суммирующей оси 10 на фиг. 1.

Устройство для определения горизонтального усилия от орудия, навешенного на трактор, содержит те изометрическую плиту 1, соединенную с почвообрабатывающим орудием (на чертеже не показанно), на которой с помощью подшипниковых узлов 2 установлены левый 3, правый 4 двуплечие рычаги, а также верхний двуплечий рычаг 5. К внешним концам рычагов 3-5 прикреплены рычаги 6, 7, 8 гидронавесной системы трактора (на чертеже не показано). Внутренние концы рычагов 4 и 3 посредством звеньев 12 с шаровыми наконечниками соединены с суммирующей осью 10 (фиг. 2), закрепленной на вилке верхнего рычага 5. К общей оси 10 также шарнирно присоединен датчик усилий 9, второй конец которого закреплен на тензометрической плите 1.

Оси качания левого 3 и правого 4 рычагов расположены вертикально, а ось качания верхнего рычага 5 расположена горизонтально перпендикулярно продольной оси трактора. Соотношения одноименных плеч всех двуплечих рычагов 3, 4 и 5 выполнены одинаковыми.

Работа осуществляется следующим образом. Тензометрическую плиту 1 с силоизмерительным элементом 9 закрепляют на рычагах 6, 7 и 8 гидронавесной системы трактора. Усилия от упомянутых рычагов передаются на расположенную горизонтально и перпендикулярно продольной оси трактора суммирующую ось 10, закрепленной на вилке верхнего рычага 5. Эти усилия механически суммируют между собой на оси 10. Ось 10 посредством звеньев 12 шарнирно связана с внутренними плечами рычагов 3 и 4.

Усилия, передаваемые на трактор посредством рычагов 6, 7, 8 можно разложить на вертикальные РВ, горизонтальные РГ и боковые РБ составляющие, при этом описанной рычажной системой передаются на общую ось 10 только горизонтальные составляющие РГ общих усилий. Поскольку датчик усилий 9 также шарнирно присоединен к общей оси 10, то горизонтальное усилие от навесного орудия определяют по суммируемому усилию на общей оси 10, измеряемому датчиком 9.

За счет того, что горизонтальные составляющие усилий от рычагов гидронавесной системы трактора кинематически приводят к расположенной горизонтально перпендикулярно продольной оси трактора общей оси и механически суммируют между собой, а горизонтальное усилие от навесного орудия определяют по замеряемому силоизмерительным элементом на общей оси суммарному усилию, достигается заявленный технический результат.

За счет того, что тензометрическая плита с силоизмерительным элементом снабжена шарнирно закрепленными на ней левым, правым и верхним двуплечими рычагами, к наружным концам которых прикреплены рычаги гидронавесной системы трактора и шарнирно соединенная с силоизмерительным элементом суммирующей осью, закрепленной в проушинах внутреннего конца верхнего рычага, с которой, посредством промежуточных звеньев с шаровыми наконечниками, соединены внутренние концы левого и правого двуплечих рычагов, причем оси качания левого и правого рычагов расположены вертикально, а ось качания верхнего рычага расположена горизонтально перпендикулярно продольной оси трактора, достигается заявленный в рамках устройства технический результат.

Похожие патенты RU2749578C1

название год авторы номер документа
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
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 усилия 2022
  • Цепляев Виталий Алексеевич
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Рогачев Алексей Фруминович
RU2789013C1
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
Устройство для определения тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин и орудий 2019
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Косульников Роман Анатольевич
  • Гапич Дмитрий Сергеевич
RU2703910C1
Способ групповой градуировки тензометрических пальцев преимущественно для измерения усилий на рабочий орган трехточечного навесного орудия 2020
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Карсаков Анатолий Андреевич
RU2751451C1
Установка для пространственного динамометрирования навесных сельскохозяйственных машин и орудий 2018
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Косульников Роман Анатольевич
  • Назаров Евгений Александрович
RU2682085C1
Механизм для измерения горизонтальной составляющей тягового усилия от сельскохозяйственной машины 2019
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Косульников Роман Анатольевич
  • Гапич Дмитрий Сергеевич
RU2703423C1
СПОСОБ ПЕРЕВОДА СЕКЦИЙ ШИРОКОЗАХВАТНОГО ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОРУДИЯ ИЗ РАБОЧЕГО В ТРАНСПОРТНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2007
  • Салдаев Александр Макарович
RU2339204C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 749 578 C1

Реферат патента 2021 года Способ и устройство для определения горизонтального усилия от навесного почвообрабатывающего орудия

Группа изобретений относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к изучению нагруженности рабочих органов навесных сельскохозяйственных машин и почвообрабатывающих орудий, и может быть использована для измерения горизонтального усилия от таких орудий. Способ определения горизонтального усилия от почвообрабатывающих орудий, навешиваемых на трактор, включает закрепление на рычагах гидронавесной системы трактора тензометрической плиты с силоизмерительным элементом. Усилия от упомянутых рычагов приводят к общей оси, расположенной горизонтально и перпендикулярно продольной оси трактора, и механически суммируют между собой. Горизонтальное усилие от навесного орудия определяют по полученному на общей оси суммарному усилию. Устройство для определения горизонтального усилия от орудия, навешенного на трактор, содержит тензометрическую плиту с силоизмерительным элементом. Устройство снабжено шарнирно закрепленными на тензометрической плите левым, правым и верхним двуплечими рычагами, к наружным концам которых прикреплены тяги гидронавесной системы трактора. Устройство снабжено шарнирно соединенной с силоизмерительным элементом суммирующей осью, закрепленной в проушинах внутреннего конца верхнего рычага. С суммирующей осью, посредством промежуточных звеньев с шаровыми наконечниками, соединены внутренние концы левого и правого двуплечих рычагов. Оси качания левого и правого рычагов расположены вертикально, а ось качания верхнего рычага расположена горизонтально перпендикулярно продольной оси трактора. Технический результат - упрощение конструкции и повышение точности измерения горизонтальных усилий, действующих на почвообрабатывающее орудие. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 749 578 C1

1. Способ определения горизонтального усилия от почвообрабатывающих орудий, навешиваемых на трактор, включающий закрепление на рычагах гидронавесной системы трактора тензометрической плиты с силоизмерительным элементом, отличающийся тем, что горизонтальные усилия от упомянутых рычагов кинематически приводят к общей оси, расположенной горизонтально и перпендикулярно продольной оси трактора, механически суммируют их между собой, а горизонтальное усилие от навесного орудия определяют по полученному на общей оси суммарному усилию.

2. Устройство для определения горизонтального усилия от орудия, навешенного на трактор, содержащее тензометрическую плиту с силоизмерительным элементом, отличающееся тем, что оно снабжено шарнирно закрепленными на тензометрической плите левым, правым и верхним двуплечими рычагами, к наружным концам которых прикреплены тяги гидронавесной системы трактора, и закрепленной на вилке внутреннего конца верхнего рычага шарнирно соединенной с силоизмерительным элементом суммирующей осью, с которой, посредством промежуточных звеньев с шаровыми наконечниками, соединены внутренние концы левого и правого двуплечих рычагов, при этом оси качания левого и правого рычагов расположены вертикально, а ось качания верхнего рычага расположена горизонтально перпендикулярно продольной оси трактора.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2021 года RU2749578C1

Устройство для динамометрирования рабочих органов почвообрабатывающих орудий 1981
  • Мяленко Виктор Иванович
SU974163A1
Устройство для измерения вертикального и горизонтального усилия на рабочий орган сельскохозяйственного орудия 2018
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Карсаков Анатолий Андреевич
RU2684441C1
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 тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин и орудий 2019
  • Рогачев Алексей Фруминович
  • Карсаков Анатолий Андреевич
  • Косульников Роман Анатольевич
  • Гапич Дмитрий Сергеевич
RU2703910C1
US 5042586 A1, 27.08.1991.

RU 2 749 578 C1

Авторы

Карсаков Анатолий Андреевич

Рогачев Алексей Фруминович

Даты

2021-06-15Публикация

2020-11-10Подача