Устройство для исследования динамического взаимодействия колеса с почвой в полевых условиях Советский патент 1986 года по МПК G01M17/07 

Изобретение относится к устройствам для исследования динамического взаимодействия пневматического колеса с почвой при оценке тягово-сцеп- ных свойств колесных движителей раз- личного типоразмера преимущественно сельскохозяйственного и автомобильного назначения и их влияния на физико-механические свойства почвы.

Целью изобретения является повы- шение точности результата путем максимального приближения исследований к реальным условиям работы колесных машин благодаря автоматическому изменению нормальных и касательных усилий на испытуемом колесе.

На фиг.1 .показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З -электрогидравлическая схема устройства; на фиг.4 - конструктивная схема измерительного узла с датчиками обратной связи по силе; на фиг.5 - вид Б на фиг.4; на фиг.6 - вид В на фиг.4.

Устройство (фиг.1-6) представляет собой одноосный прицеп с тягачом, содержащий раму 1 с балластными грузами 2, испытуемое колесо SjycTaHOB- ленное на оси 4 с подшипниками 5.Ось 4 посредством опор 6, роликов 7, динамометров 8 измерительного узла 9 и механизма 10 подвески соединена с рамой 1 . Испыт.уемое колесо 3 имеет гидростатический привод от вала 11 отбора мощности тягача 12, включающи гидронасос 13 с дистанционным управлением, гидромотор 14 и редуктор 15, Устройство снабжено задатчиками 16 для автоматической загрз зжи колеса нормальной и касательной силой, содержащими два гидроцилиндра 17 вертикальной загрузки, установленных на опорных балках 18 и связанных с тен- зометрическими датчиками 19 обратной связи, которые установлены на подвеске 10. Гидроцилиндр 20 горизонтальной загрузки установлен на раме тягача 12 и связан с тормозной педалью 21 тягача 12 посредством механическо разъединительной муфты 22. Тензомет- рический кольцевой динамометр 8 (датчик обратной связи касательной силы) связан с опорой 6 измерительного устройства 9 и механизмом 10 подвески. Опора 6 и подвеска 10 могут перемещаться друг относительно друга в горизонтальной плоскости. Электрогид5

0

5

0 5 0 5 0 5

равлические усилители (преобразователи) 23 и 24 питаются от насосной станции 25 и управляют гидроцилиндрами (исполнительными механизмами) 17 и 20 соответственно. Электронные приборы управления содержат задающие программные устройства 26, электронные преобразователи 27 входных сигналов и усилители 28 обратной связи. Давление в гидроцилиндрах 17 и 20 обеспечивается насосной станцией 29 с приводом от редуктора 30. Тягач 12 снабжен колесами 31 и расположен на раме 1 вместе с прицепом 31.

Устройство работает следующим образом.

При движении тягача 12 привод испытуемого колеса 3 осуществляется от вала 11 отбора мощности через редуктор 30, регулируемый гидронасос 13, гидромотор 14 и редуктор 15. Статическое вертикальное наг ружение испытуемого колеса 3 осуществляется с помощью балластных грузов 2 и гидроци- линдров 17, управляемых вручную с помощью гидрораспределителя, а динамическое вертикальное и горизонтальное на- гружение - с помощью гидроцилиндров 17 и 20, управляемых .автоматически по заданной программе.

Принцип действия системы автоматического изменения нормальных и касательных динамических усилий на испытуемом колесе состоит в следующем. Электрические сигналы, соответствующие заданным нормальным и касательным динамическим нагрузкам на испытуемом колесе в процессе движения уст- . ройства, формируются в задающих устройствах 26 и подаются на электронные преобразователи 27, обеспечивающие выработку сигналов управления и усиления их по мощности. Управляющие сигналы с электронного преобразователя 27 поступают на магнитные катушки управ.пения золотников электрогидравлических преобразователей 23 и 24. Выходной каскад электрогидравлического преобразователя. 23 обеспечи- 1зает поступление рабочей жидкости в ) идр о цилиндры (исполнительные механизмы) 17, которые изменяют нормальную нагрузку на испытуемое колесо. Величина нормальной нагрузки измеряется датчиками 19 обратной связи,измерительными .элекрнтами которых являются пятипроушенные тензометрические пальцы, тензорезисторы которых соединены в общую электрическую цепь что позволяет определять действитель ную величину нагрузки.

Выходной каскад электрогидравличе ского преобразователя 24 обеспечивает поступление рабочей жидкости в гидроцилиндр (исполнительный механизм) 20, который воздействует на тормозную педаль 21 тормозной системы тягача 12, в результате чего производится торможение колес 31 тягача 12 и тем самым изменяется величина касательной нагрузки на испытуемом колесе 3. При обычной эксплуатации тягача тормозная педаль 21 отключается от гидроцилиндра 20 с помощью муфты 22.Величина касательной нагрузки измеряется кольцевыми тензометри- ческими динамометрами 8 (датчиками обратной связи), тензорезисторы которых соединены в общую электрическую цепь.

С датчиков 8 и 19 сигналы, соответствующие нормальным и касательным нагрузкам, подаются через усилители 28 обратной связи на электронные преобразователи 27, где суммируются, в результате чего т-сорректирует- ся управляющий сигнал.

Действительная величина нормального и касательного усилий контролируется измерительными приборами на пульте управления, установленном в прицепе 32.

276946

Фор

мула изобретения

Устройство для исследования динамического взаимодействия колеса с 5 почвой в полевых условиях, включающее прицеп, связанный с тягачом,узел для установки испытуемого колеса,имеющий гидростатическую трансмиссию с регулируемым гидронасосом,гидромото 0 ром и задатчиками нормальных и касательных усилий на колесе, о т л и - чающееся тем, что, с целью повышения точности результатов путем максимального приближения исследова 5 НИИ к-.реальным условиям работы колесных машин благодаря автоматическому изменению нормальных и касательных усилий на испытуемом колесе, оно снабжено устройством автоматического ре20 гулирования указанных задатчиков нормальных и касательных динамических усилий, включающим в себя згщающее аналоговое устройство, соединенное двумя выходами с электрическим преоб25 разователем, подключенным к выходам электрогидравлических преобразователей касательных и нормальных нагрузок, соответственно связанных с испытуемым колесом через указанные за- 30 датчики нормальных и касательных усилий, и датчики обратной связи нормальных и касательных усилий , подключенные через усилитель к электрическому преобразователю.

Изобретение относится к устройствам для исследования динамического взаимодействия пневматического коле- са с почвой. Цель изобретения - повышение точности результата путем максимального приближения исследований к реальным условиям работы колесных машин благодаря автоматическому изменению нормальных и касательных усилий на испытуемом колесе. Устройство состоит из тягача 12 и прицепа 32, на раме 1 которого установлено .испытуемое колесо 3, имеющее гидростатический привод вращения от вала отбора мощности тягача. Устройство снабжено автоматической (по заданной программе) загрузкой колеса нормальной и касательной силой с помощью гидроцилиндров 17 и 20. Электронные приборы управления включают задающие программные устройства 26, электронные преобразователи 27 входных сигналов и усилители обратной связи 28. Действительная величина нормального и касательного усилий контролируется измерительными приборами на пульте управления, установленном в прицепе 32. 6 ил. S сл 26 27 28 / I I Л // /// /// /// /// /// // // Фиг. ттД///V/iv /// /// 9 10 1

W/ /// /////Г ТТ/ Фиг. 2

/f-/}

4

фие.4V

ffuSe

..хУуСлЛ/УУУ

: ЦЩ Y

с

мжг

ы

T-fJ

срие.б

cf7tjp5

Составитель Ю.Шурупов Редактор А.Лежнина Техред Л.Сердюхова Корректор С.Шекмар

Заказ 6658/34 Тираж 778Подписное

.ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

-/«

./

T-fJ

срие.б

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4