Тензометрический нож Советский патент 1983 года по МПК E02F5/10 G01M15/00 

О

ел Изобретение относится к землеройным машинам, а именно к машинам с вертикальными ножами для глубокого резания грунта, и может найти применение при проведении исследований по резанию грунтов. Известны тензометрические ножи, выполненные в виде рабочего органа ножевого типа, смонтированного на Г-образном тензозвене для замера вертикальной и горизонтальной составляюш,их сил резания, действуюплей на нож при его перемеш,ении в грунте 1. Однако данное устройство не обеспечивает измерения сил резания, действующих на боковые и лобовую поверхности ножа дифференцированно но его высоте, что не позволяет с достаточной точностью исследовать процессы глубокого резания грунта. Иаиболее близким к предлагаемому является тензометрический нож, включаюш,ий корпус, смонтированные на корпусе с зазором лобовую и выполненные из отдельных секций боковые пластины, и тензозвено 2. Недостатком известного устройства является невозможность отдельно измерить силы, действуюш.ие на лобовой нож, а также недостаточная точность измерения сил трения на боковых стенках корпуса дифференцированно по его высоте. Цель изобретения - повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в тензометрическом ноже, включающем корпус, смонтированные на корпусе с зазором, лобовую и выполненные из отдельных секций боковые пластины и тензозвепо, корпус жестко связан с тензозвеном, который выполнен Г-образным, а лобовая пластина выполнена из отдельных секций, равных по высоте секциям боковых пластин, при этом все секции имеют жестко закрепленные концами стержни, а корпус и боковые пластины выполнены с соосными отверстиями, через которые пропущены стержни, свободные концы которых посредством дополнительных тензозвеньев связаны с Г-образным тензозвеном корпуса. Причем дополнительные тензозвенья выполнены Г-образными и одни их концы посредством регулировочных винтов с шариками связаны со стержнями, а другие - с горизонтальной частью Г-образного тензозвена корпуса. При этом в стержнях с тыльной стороны корпуса выполнены отверстия, в которых установлены фиксирующие элементы. На фиг. 1 изображен тензометрический нож, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1. Тензометрический нож содержит корпус 1, жестко прикрепленный верхним концом к горизонтальной части Г-обр.азного тензозвена 2. В нижней части корпуса 1 образованы сквозные продольные горизонтальные отверстия 3, в которых установлены с зазором стержни 4. На передних концах стержней 4 смонтированы боковые пластины 5, установленные с зазором относительно корпуса 1 (фиг. 1) и выполненные из отдельных секций с шириной большей, чем ширина корпуса 1 (фиг. 3). Другие сквозные продольные горизонтальные отверстия 6, выполненные в нижней части корпуса 1, соосны сквозным горизонтальным отверстиям 7 в боковых пластинах 5. В отверстиях 6 и 7 установлены с зазором стержни 8, на передних концах которых смонтированы отдельные секции лобовой пластины 9, установленной с зазором относительно боковых пластин 5 (фиг. 4). Задние концы стержней 4 и 8 посредством щариков 10 соединены с регулировочными винтами 11, установленными по резьбе на концах дополнительных Г-образных тензозвеньев соответственно 12 и 13, обращенных к стержням 4 и 8. Другими концами дополнительные Г-образные тензозвенья 12 и 13 жестко соединены с Г-образным тензозвеном 2 корпуса. Секции боковых пластин 5 и лобовой пластины 9 вынолнены равными по высоте. В отверстиях 4 и 8 с тыльной стороны корпуса 1 оборудованы сквозные отверстия, в которых перпендикулярно продольным осям стержней 4 и 8 установлены фиксирующие элементы 14. Копание грунта тензометрическим ножом осуществляется следующим образом. Предварительно вращением регулировочных винтов 11 выбирают зазоры между щариками 10 и задними концами стержней 4 и 8, затем производят настройку подключенной к тензозвеньям 2, 12 и 13 измерительной аппаратуры обычной конструкции (не показана) и тарировку Г-образного тензозвена 2 корпуса и дополнительных Г-образных тензозвеньев 12 и 13. Продольным перемещением ножа в направлении, показанном стрелкой В (фиг. 1), производят копание грунта, при этом на секции лобовой пластины 9 и боковых пластин 5 действуют со стороны грунта силы копания, величина которых изменяется по высоте ножа и дифференцированно воспринимается каждой секцией пластин 5 и 9. Зазоры между секциями пластин 5 и 9 и корпусом 1 ножа обеспечивают независимую передачу дифференцированных сил на дополнительные Г-образные тензозвенья 12 и 13 через стержни 4 и 8 и шарики 10. Каждое из тензозвеньев 12 и 13 работает на изгиб и обеспечивает регистрацию посредством измерительной аппаратуры соответствующей силы, действующей на секции пластин 5 и 9 со стороны грунта, алгебраически суммированной с силами трения между стержнями 4 и 8 и сквозными отверстиями 3, 6 и 7. Одновременно Г-образное тензозвено 2 корпуса регистрирует интегральную величину сил, действующих со стороны грунта на все секции лобовой и боковых пластин 9 и 5. Поскольку силы трения между элементами ножа являются внутренними силами относительно Г-образного тензозвена 2 корпуса, то тензозвено 2 не воспринимает эти силы. По разности между суммарной силой копания, зарегистрированной Г-образным тензозвеном 2, и суммой горизонтальных сил, зарегистрированных дополнительными Г-образными тензозвеньями 12 и 13, определяют суммарную силу трения между элементами тензометрического ножа. по известной величине плеч, изгибающих моментов, действующих на Г-образные тензозвенья 2, 12 и 13, определяют величину элементарной силы трения, регистрируемой каждым дополнительным Г-образным тензозвеном 12 и 13, и суммируют эту элементарную силу трения с силой, зарегистрированной соответствующим дополнительным тензозвеном, получая с высокой степенью точности истинное значение элементарного усилия, действующего со стороны грунта на каждую секцию пластин 5 и 9. Точность определения истинных элементарных сил определяется равенством их суммарного значения и горизонтальной силы, зарегистрированной Г-образным тензозвеном 2 корпуса. Применение изобретения обеспечивает по выщение точности измерений усилий, действующих на нож в процессе резания грунта.

/. ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЙ НОЖ, включаюш,ий корпус, смонтированный на корпусе с зазором, лобовую и выполненные из отдельных секций боковые пластины и тензозвено, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений. корпус жестко связан с тензозвеном, которое выполнено Г-образным, а лобовая пластина выполнена из отдельных секций, равных по высоте секциям боковых пластин, при этом все секции имеют жестко закрепленные концами стержни, а корпус и боковые пластины выполнены с соосными отверстиями, через которые пропущены стержни, свободные концы которых посредством дополнительных тензозвеньев связаны с Г-образным тензозвеном корпуса. 2.Тензометрический нож по п 1, отлнчающийся тем, что дополнительные тензозвенья выполнены Г-образнымп и одни их концы посредством регулировочных винтов с шариками связаны со стержнями, а другие - с горизонтальной частью Гобразного тензозвена корпуса. 3.Тензометрический нож по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в стержнях с тыльной стороны корпуса выполнены отверстия, в которых установлены фиксирующие элементы.

22Z.

///

///

///

fe/