Устройство для измерения усилий действующих на челюстной захват Советский патент 1983 года по МПК G01L5/16 G01L1/22 

Изобретение относится к сипоизм©рительной технике, в частности к опрец пению усилий внедрения челюстей в круп нокусковые материалы в лабораторных или полевых условиях. Известен передвижной стенц цля исследования рабочих органов строитель но-дорожных машин, содержащий шасси машины, силовую установку, укреплен. ную на раме шасси, ходовую часть, механизм управления и рабочее оборудование, установленное на перемещающемся по двум плоскостям.- портале, шарнир но-связтшом с рамой шасси Cl3 На даннсм стенде усилие, воспрйнимаемое исследуемым рабочим органом, измеряется тензооборуцованием, смонтироваиным на портале. Ввиду деформации промежуточных звеньев (стрелы, тяги) и трегшя в шарнирах точность измерения невелика. Известен также стенд, в котором имеется дополнительное звено - наружная обойма, на которой через Тензо элементы смонтировш1 рабочий орган C2 Такая схема монтажа повышает точность измерений, однако ограничивает мобильность самого саженца. Кроме того, схема монтажа тензозвеньев обесп тчивает измерение только вертикальной и горизонтальной составляющих усилия сопротивления. Наиболее близок к предлагаемому по техшмеской сущности стенд, включаю щий раму, резцедержатель, в котором фиксирующими винтами закреплен сменный ревец и тензочувствительные эле менты. Резцедержатель шарнирно подвешен при помощ одной горизонтальной и двух вертикальных тяг к установленным на раме тензочувствительным, элементам , выполненным в виде бапочбк, на рабочих поверхностях которых наклеены тёнзометрические датчики З Однако с помощью известного стенда можно определять только вертикальные и горизонтальные составляющие усилия сопротивления в то время как условия внедрения челюсти в штабель камней намного сложнее,чем при резании грунтов: кроме вертикальной,дейфгвующе вниз,и горизонтальной составляющих еще действуют боковые составляюиш силы дв направлений, а также создаваемые ими кpyтящзie моменты и вертикаяы1ая соотавляющая силы, направленная вверх. Цель изобретения - расширение функшюнальных возможностей устройства путем обеспечения возможности изменения геометрических параметров челюстного захвата при изменении величины, направления и точки приложе-. ния измеряемого усилия. Указанная цель достигается тем, что устройство ,для измерения усилий| действующих на челюстной захват, содержащее тензометрическую раму с установленными на ней тензочувствительными элементами, связанными с резцедержателем, снабжено траверсой, выполненной в виде жесткой рамы и связанной через тензрчувствитепьньге элементы с тензометрической рамой, выполненной из трех частей: основной и двух боковых шарнийно соединенных между собой при помощи сменных тяг, а рез- цедержатель состоит из автономных секций, закрепленных на основной и боковых частях тензометрнческой рамы и содержащих нижние зубья и связанные с ними гидроцилинцрами верхние составные зубья, и из боковых зубьев, закрепленных на боковых частях тензо- метрической рамы. На фиг, 1 представлена схема сил и моментов, действующих на челюсть захвата при внедрении его в штабель камней, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - погрузчик со смонтированным на нем устройством общий видена фиг. 4 - устройство, вид сбоку; на фиг. 5 - вид Б на фиг. 4; на фиг. 6 тензометрическая рама с креплением одного нижнего зуба к боковой части рамы, вид СП ере ди на фиг. 7 - то же, ввд . Устройство для измерения усилий, действующих на челюстной захват, включает траверсу 1, выполненную в виде Жесткой рамы и прикрепленную к стреле погрузчика посредством пальцев 2, тензометрическую раму, состоящую из трех частей: основной 3 и боковых 4, которые между собой соединены шар- нирам11 5 и сменными тягами 6, тензочувствительные элементы 7 - 13, со&диняюаше траверсу 1 с тензометрической рамой 3, и секции челюстного захвата, состоящие из нижних зубьов 14, прижшугных секторов 15, клыков 16 и гидроцилиндров 17. i На боковых частях 4 тензометрической рамы прикреплены боковые зубья 18 болтами 19 и датчик 20 пути. Секции челюстного захвата крепятся к основной части тензометрической рамы болтами 21, а к боковым - поворотными болтами 22. При установке боковых частей тензо. метрической рамы 4 поа углом сС по отношению к орноБной части 3 поц стенки НИЖЮ1Х зубьев кладутся проклаоки 23 Тензометрйческие элементы 7-11 выпсшнень в вице балочек, а тензоэпементы 12 и 13 - в вице скоб, на рабочих поверхностях которых наклеены тензометрические цатчики, вклк че1шые в плечи соответствуюших электрических моетов и соецинённые с заагасываюшей аппаратурой (схема включения к аппаратура не показаны). jCirra крепления нижних зубьев 14 болтами 21 к основной части тензометр ческой рамы 3 сцеланы отверстия 24, а дгщ крепления к боковым частям 4 поворотными болтами 22 - кольца 25, . На верхних челюстях установлены датчики 26 угла поворота/а на гидроиилиндрах 17 - датчики 27 давления. Стрелой и механизмом поворота .ковша оператор погрузчика устанавливае нужную глубину и угол внедрения. Усилием движения погрузчика челюсти внедряются в штабель камней. Возник-, шая сяша отпора штабеля действует на нижние зубья 14 захвата, которые nepe дают усилия на элементы 3 и 4 текаометрической рамы и вызывают аефо1 маиию тензочувствительнь1х элементов 7 13, прикрепленных ic шарнйрно 1 12 (эrte тенты 12 и 13) и неподвнядао тамн (элементы 7 - Ю). Деформация тензочувствительных элементов вызыва разбаланс мостов тензодатчиков, про- порционапьный разности изгибающих моментов на поверхности тензочувст вительного элемента, который поступает на регистрирующую аппаратуру. Поцачей рабочей жидкости в нижнюю полость гидрощыпшдров 17 прижимные секторы 15 ложатся на поверхность камня, а клыки 16 огибают JcaiMeHb,.. ; при дальнейшем вьщвижении штока цилиндра 17 происходит крепкое ofrжатие камня прижзймами 15 и клыкен- ., ми 16 к нижним зубьям 14. Процесс обжатия камня регистрируется ц атчиком 27 .давления ги1фосистемы, поп жение элементов 15 и 16 - датчикнми 26 угла поворота. - Пре.длагаемое устройство позволяет исследовать зависимость усилий внесьрения от геометрических параметров захвата путем обеспечетшя возможности изменения расстояния между зубьями, формы нижних зубьев, формы отвала, образуемого нижними челюстями.. Форма отвала влияет на производи- , тельност.ь рабочего оборудования. Кроме того, по сравнению с извести ными предлагаемое устройство повышав ет точност.ь измерения.. ;

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМ РВНИЯ УСИЛИЙ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ЧБЛЮСТНрЙ ЗАХВАТ. Содержащее тензометрическую раму с установленными на ней тенз6чувствитепьнь1ми элементами, : связанными с реааедержатепем Ь т Л и чающееся тем, что, с цепью рар ширения функниональных возможностей путем обеспечения возможности изменений геометрических параметров 4enk)Ciw нсиго захвата при изменении величины, направп пш и точки приложения изм&ряемого усилия, оно снабжено траверсой, вьшаиненной в виде жесткой рамы и связанной через тензочувствнтельные элементы с тензометрической рамой, вьтопнённой ихтрех част,ей: основной и двух боковых шарнирно соединенных между собой, при помощ)а именных тяг, a резцедергтатепь состоит из автономных секций, закрепленных на основной и боковых частях тензометрической раилы И содержащих нижние зубья и связан(Л ные с ними гидроцилиндрами верхние составные зубьями из боковых зубьев, с закрепленных на боковых частях тензометркческой рамы. § CJ5 1

фиг. г 617

14 J 10 2

Фиг. 5 ;6oCS5vyxS sy/v; 44vV//X4N v

б

4

Z5