ПОЛЕВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ Российский патент 2023 года по МПК G01L5/13 G01M17/07 A01B5/04 A01B7/00 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности, к устройствам для испытания почвообрабатывающих рабочих органов.

Известна полевая испытательно-тарировочная установка для почвообрабатывающих рабочих органов [Патент на полезную модель РФ №165480 Полевая испытательно-тарировочная установка для почвообрабатывающих рабочих органов / Василенко В.В. (RU), Василенко С.В. (RU), Хахулин А.Н. (RU), Руденко В.И. (RU). Заявка 2015148121/13, заявлено 09.11.2015, опубл. 20.10.2016. Бюл. №29], выбранная в качестве прототипа, включающая раму с системами трехточечной навески и регулировки глубины обработки почвы в виде опорных колес, шарнирно закрепленный на раме кронштейн рабочего органа и тензометрический датчик силы, связанный с аналого-цифровым преобразователем и персональным компьютером.

Недостатком этой установки является то, что из-за жесткого крепления ее рамы с конструкцией трактора при неровностях поверхности почвы происходит вдавливание опорного колеса в почву или наоборот подъем его над поверхностью почвы. Это приводит к отклонению глубины хода рабочего органа от заданной величины. Кроме того, установка не позволяет проводить исследования работы ротационных рабочих органов при изменении угла их атаки. Все это в совокупности снижает функциональные возможности установки.

Задачей изобретения является повышение функциональных возможностей полевой установки для испытания почвообрабатывающих рабочих органов.

Технический результат достигается за счет того, что в полевой установке для испытания почвообрабатывающих рабочих органов, включающей механически связанную с навеской тягового энергетического средства раму с первым кронштейном для крепления рабочего органа, установленным вертикально, и системой регулировки глубины обработки почвы с использованием опорных колес, а также включающая систему измерения силы тяги, состоящую из тензометрического датчика силы, связанного с аналого-цифровым преобразователем и персональным компьютером, рама выполнена в виде поперечной балки с тягой, связанной с навеской тягового энергетического средства шарнирно в одной точке, на поперечной балке установлен первый кронштейн для крепления рабочего органа, введенный дополнительно второй кронштейн для крепления рабочего органа и рейка догружателя с установленным с возможностью перемещения вдоль нее грузом, а к торцам поперечной балки неподвижно прикреплены оси опорных колес, первому и второму кронштейнам придана в поперечном сечении цилиндрическая форма, прикреплены они к поперечной балке между плоскостями опорных колес симметрично относительно осевой линии установки, проходящей через точку соединения тяги и навески тягового энергетического средства, оси ротационных рабочих органов установлены с возможностью вертикального перемещения и вращения в горизонтальной плоскости вокруг соответствующих кронштейнов и фиксации с помощью хомутов в необходимом для испытания положении по вертикали и углу поворота, а тензометрический датчик силы установлен на тяге.

Сущность изобретения поясняется чертежом (Фиг. 1 - вид в плане; Фиг. 2 - вид сзади).

Установка включает раму, состоящую из поперечной балки 1 и тяги 2, шарнирно связанной посредством серьги 3 с навеской тягового энергетического средства (на чертеже не показана). На поперечной балке установлена система регулировки глубины обработки почвы. Она состоит из опорных колес 4, оси 5 которых неподвижно закреплены на торцах поперечной балки, и двух закрепленных на раме в вертикальном положении цилиндрических кронштейнов 6 с нанизанными на них с возможностью вертикального перемещения и вращения в горизонтальной плоскости упругих хомутов 7, фиксируемых в заданном положении с помощью винтов 8. Оси 9 ротационных рабочих органов 10 закреплены на соответствующих хомутах 7 перпендикулярно осям кронштейнов. Кронштейны установлены на поперечной балке между плоскостями опорных колес симметрично относительно осевой линии установки, проходящей через точку соединения тяги с навеской тягового энергетического средства. К балке прикреплена также рейка 11 догружателя с навешанным на нее грузом 12. Установка снабжена, кроме того, системой измерения силы тяги, состоящей из установленного на тяге тензометрического датчика 13 силы, связанного с аналого-цифровым преобразователем 14 и персональным компьютером 15. Работает установка следующим образом.

Перед началом испытаний рабочие органы устанавливаются на оси 9. Если боковые стороны каждого ротационного рабочего органа отличны друг от друга, как например, в дисковых рабочих органах со сферической поверхностью, устанавливаются оба рабочих органа идентичными сторонами к хомутам. Хомуты 7 передвигаются вдоль и поворачиваются на кронштейнах 6 в положение, соответствующее установленным программой испытаний глубине обработки почвы и углу β атаки рабочего органа. При этом, чтобы боковые силы рабочих органов компенсировали друг друга, углы атаки откладываются по отношению к осевой линии по и против часовой стрелки. Для удобства контроля величины вертикального перемещения и угла поворота хомутов на кронштейнах и хомутах выгравированы шкалы. Установленное положение хомутов фиксируется затяжкой винтов 8.

Осуществляется сцепка устройства с тяговым энергетическим средством и буксировка его по обрабатываемому полю.

Сила сопротивления рабочих органов передается через тягу на сцепное устройство тягового энергетического средства. За счет деформации тяги под действием этой силы, происходит пропорциональное изменение электрического сопротивления установленного на ней тензометрического датчика. Электрическое сопротивление датчика преобразуется цифро-аналоговым преобразователем в цифровой код, который передается на персональный компьютер, где обрабатывается с помощью специальных программ графического анализа, отображается на мониторе и сохраняется.

Надежность заглубления рабочих органов на установленной величине обеспечивается догружателем, минимальный вес груза 12 которого и положение его на рейке 11 устанавливаются в зависимости от типа исследуемых рабочих органов и физических свойств почвы. При этом сила воздействия груза на раму должна быть достаточной, чтобы исключалось выглубление рабочих органов из почвы во время движения, но в то же время не должна быть излишней для исключения чрезмерного проминания почвы опорными колесами.

При конкретном исполнении установки для снижения металлоемкости и упрощения ее конструкции возможно выполнение поперечной балки в виде открытого сверху короба (П-образного швеллера). При этом догрузка может осуществляться при необходимости путем заполнения короба грунтом.

По окончанию испытаний для перевода установки в транспортное положение осуществляется отсоединение тяги от навески тягового энергетического средства, поворот тяги в вертикальной плоскости вокруг осей опорных колес на 180° (при этом, если короб был заполнен грунтом, происходит его опорожнение) и в таком положении осуществляется буксировка установки.

Таким образом, шарнирное соединение рамы полевой установки для испытания почвообрабатывающих рабочих органов и тягового энергетического средства исключает силовое воздействие последнего на опорные колеса при движении его по неровному полю и на поворотах, что приводило бы в конечном итоге к отклонению глубины обработки от заданной величины. Уменьшению отклонения при неровностях поверхности поля способствует также размещение кронштейнов на линии между осями опорных колес. А введение в конструкцию установки дополнительного кронштейна и испытание одновременно пары рабочих органов, установленных симметрично относительно осевой линии, компенсирует боковое смещение установки при углах атаки рабочих органов, отличных от нуля. Это открывает возможность осуществлять испытание на установке ротационных рабочих органов (в том числе и дисковых со сферической поверхностью) при различных углах атаки.

Все это и позволяет решить поставленную задачу изобретения.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности, к устройствам для испытания почвообрабатывающих рабочих органов. Задачей изобретения является повышение функциональных возможностей установки для испытания почвообрабатывающих рабочих органов. Предложена полевая установка для испытания почвообрабатывающих рабочих органов, включающая раму, систему регулировки глубины обработки почвы с использованием опорных колес 4, а также систему измерения силы тяги, состоящую из тензометрического датчика 13 силы, связанного с аналого-цифровым преобразователем 14 и персональным компьютером 15. Рама выполнена в виде поперечной балки 1 с тягой 2, связанной с навеской тягового энергетического средства в одной точке 3 шарнирно. На поперечной балке 1 установлен первый и второй кронштейны 6 для крепления рабочих органов 10 и рейка 11 догружателя с установленным с возможностью перемещения вдоль нее грузом 12. К торцам поперечной балки 1 неподвижно прикреплены оси опорных колес 4. Кронштейны 6 имеют цилиндрическую форму и прикреплены они к поперечной балке 1 между плоскостями опорных колес 5, симметрично относительно осевой линии установки. Оси 9 ротационных рабочих органов 10 установлены с возможностью вертикального перемещения и вращения в горизонтальной плоскости вокруг кронштейнов 6 и фиксации с помощью хомутов 8 в необходимом для испытания положении по вертикали и углу поворота. 2 ил.

Полевая установка для испытания почвообрабатывающих рабочих органов, включающая механически связанную с навеской тягового энергетического средства раму с первым кронштейном для крепления рабочего органа, установленным вертикально, и системой регулировки глубины обработки почвы с использованием опорных колес, а также включающая систему измерения силы тяги, состоящую из тензометрического датчика силы, связанного с аналого-цифровым преобразователем и персональным компьютером, отличающаяся тем, что рама выполнена в виде поперечной балки с тягой, связанной с навеской тягового энергетического средства в одной точке шарнирно, на поперечной балке установлен первый кронштейн для крепления рабочего органа, введенный дополнительно второй кронштейн для крепления рабочего органа и рейка догружателя с установленным с возможностью перемещения вдоль нее грузом, а к торцам поперечной балки неподвижно прикреплены оси опорных колес, первому и второму кронштейнам придана в поперечном сечении цилиндрическая форма, прикреплены они к поперечной балке между плоскостями опорных колес симметрично относительно осевой линии установки, проходящей через точку соединения тяги и навески тягового энергетического средства, оси ротационных рабочих органов установлены с возможностью вертикального перемещения и вращения в горизонтальной плоскости вокруг соответствующих кронштейнов и фиксации с помощью хомутов в необходимом для испытания положении по вертикали и углу поворота, а тензометрический датчик силы установлен на тяге.