Стенд для исследования процессов резания грубостебельных культур криволинейными лезвиями Советский патент 1961 года по МПК G01M19/00 G01L1/22 

Отсутствие установок и Приборов для изучения процессов резания грубостебельных культур криволинейными лезвиями в настоящее время затрудняет изучение этих процессов и получение исходных данных для проектирования машин.

Предлагаемый универсальный стенд, в соединении с осциллографом дает возможность определить с высокой точностью суммарных усилий процесса резания, нормальное и тангенциальное усилия, величину скольжения, скорость перемещения лезвия и скорость резания. Это достигается применением динамометрических пластин, защемляемых одним концом в поворотных вкладыщах, монтированных в шарикоподщипниках в неподвижных корпусах, а другим концом соединенных с осями, опирающимися на вилку с исследуемым лезвием. Последнее закрепляется на поворотном валу, приводимом в движение от штока гидроцилиндра. Установка на приборе сельсин-приемника и сельсиндатчика, соединенных между собой жесткой электрической связью, и посредством скользящего параллелограммного устройства с захватами, удерживающими перерезающий образец, позволяет определято величину скольжения.

С целью контроля работы прибора между сельсин-приемником к поворотными корпусами установлена двухсторонняя кинематическая связь при помощи двух парллелограммных механизмов, с одним из которых связан подвижный копир, перемещаюЩИЙся по неподвижному щаблону. Для изучения процессов перерезания параллельно перемещающимися лезвиями имеется сменный суппорт для их установки.

На фиг. 1 изображена схема стенда; на фиг. 2 - общий вид стенда; на фиг. 3 - суппорт для исследования параллельно перемещающихся лезвий.

Стенд состоит из станины / с опорными лапами 2, на которой монтируются все узлы и механизмы прибора.

№ 140998- 2 Основными узлами его являются два однотипных неподвижных корпуса 3, внутри .кфййрых установлены шариковые подшипники 4. Внутрь подшипников .вмонтированы вкладыши 5 с горизонтальной динамометргическо-йлл&б1 ино|1| 4 и вертикальнойдинамометрической пластиной ).Пластины.,аэ феплдотся концами и работают на изгиб от воздействия взаийно-перпендикулярных усилий. К нижней части пластины 7 прикренл€йа i-b l, которая покоится в двух подшипниках, расположенных в каждой-и ек вилки 9. Вилка 9 связана с осями вертикальными пластинами, закрепленными во вкладышах 5.

К средней части вилки 9 крепится одно из исследуемых лезвий 10. На кронштейне 11 установлена ступица 12, сквозь которую проходит приводной вал 13, связанный с одной стороны с сменным исследуемым лезвием 14, с другой стороны с поводком 15, приводяш,им в движение лезвие от воздействия штока гидроцилиндра 16.

На специальном кронштейне 17 устанавливается сельсин-датчик 18, к оси которого, посредством скользящего параллелограммного устройства 19 прикрепляются два захвата 20.

К одному из корпусов 3 прикрепляется сельсин-приемник 21, который имеет жесткую электрическую связь с сельсином-датчиком /и. На оси сельсин-приемника укрепляется поводок 22, связанный с коромыслом 23, которое в свою очередь связывается параллелограммным устройством с тягой 24 и угловым рычагом 25, сидяш,им свободно на продолжении оси сельсин-приемника.

Нижний конец углового рычага 25 соединяется длинной тягой 25 с поводками 27 и 28, жестко прикрепленными к вкладышам 5 обоих подшипников 4. При этом сохраняется параллелограммность механических связей, т. е. радиусы поворотных звеньев всех трех узлов равны.

В нижней части коромысла 23 шарнирно закрепляется каретка 29, которая может перемещаться по легко устанавливающемуся жестяному шаблону 30, являющемуся точной копией исследуемого лезвия. Каретка 29, связанная с коромыслом 23, перемещаясь по шаблону, вносит поправку в угол разворота вкладышей 5, которая характерна для каждого профиля лезвий.

Для обеспечения точности работы все вращающиеся детали имеют подщипники качения высокой точности изготовления, а каретка 29 и ее ролики работают на алмазных упорных подшипниках.

Для снятия характеристик используется метод тензометрирования. Для этого на вертикальные и горизонтальные динамометрические пластины и на приводной вал наклеиваются проволочные датчики сопротивления, соединяемые в электрические измерительные мостики. Выводы, соединяющие соответствующие мостики датчиков, подключаются к каналам усилителя 8АНЧ-7М, а выходные клеммы каналов соединяются с щлейфами осциллографа МП02, который записывает величину выходного тока, изменяющегося в прямой зависимости от изменения измеряемых сил.

Работу на стенде производят следующим образом. Образец ветки или стебля, длиной 100 мм устанавливается в захваты 20 и подводится к вершине растворенных лезвий 10 --я 14, при этом параллелограммное устройство 19 устанавливают строго вертикально.

Электрическая связь, имеющаяся между сельсином-приемником и датчиком, обеспечивает установку каретки 29 в начальное положение у основания шаблона 30. Под воздействием штока силового гидроцилиндра на поводок 15 и вал 13, приводится в движение лезвие 14, вследствие чего начинается процесс перерезания образца. Суммарное потребное усилие определяет система датчиков, наклейных на вал 13

и записывается соответствующим шлейфом осциллографа. При дальнейшем процессе резания, в силу скользящего движения, образец перемещается вдоль лезвия, увлекая захваты и параллепограммное устройство 19, которое разворачивает ось сельсин-датчика, и через электрическую связь ось сельсин-приемника, который разворачивает на соответствующий угол вкладыши 5 с установленными в них динамометрическими пластинами. В результате динамометрические пластины непрерывно воспринимают тангенциальное и нормальное усилия, независимо от того, где на лезвии находится перерезаемый образец.

. Таким образом на стенде представляется возможным определять с -высокой точностью суммарное усилие при процессе резания нормальное и тангенциальное усилия, величину скольжения и скорость резания. Для определения скорости резания, на оси вала 13 имеются два контакта для включения и выключения отметчика времени в осциллографе.

Специальный сменный суппорт позволяет на этом же стенде исследовать процесс резания параллельно перемещающихся лезвий.

Стенд изготовлен и применяется при проведении исследовательских работ в УНИИМЭСХ.

Предмет изобретения

1.Стенд для исследования процессов резания грубостебельных культур криволинейными лезвиями с применением метода тензометрирования, известного усилителя и осциллографа, отличающийся тем, что, с целью определения при процессе резания суммарных, нормального и тангенциального усилий величины скольжения и скорости резания, для выбора оптимальных параметров режущих лезвий, в нем применены горизонтальная и вертикальная динамометрические пластины, защемленные одним концом в поворотных вкладышах, монтированных в шарикоподшипниках в неподвижных корпусах, а другим концом соединенные с осями, опирающимися на вилку, несущую одно из исследуемых лезвий.

2.Стенд по п. 1, отличающийся тем,что подвижное исследуемое лезвие закреплено на поворотном валу, приводимом в движение от щтока гидроцилиндра.

3.Стенд по пп. 1 и 2, отли чающийся тем, что, с целью кон гроля работы прибора, между сельсин-приемником и поворотными корпусами с динамометрическими пластинами установлена двухсторонняя

.кинематическая связь при помощи двух параллелограммных механизмов, с одним из которых связан подвижный коиир, перемещающийся по сменному неподвижному щаблону, являющемуся точной копией исследуемого лезвия.

4.Стенд по пп. 1 -3, отличающийся тем, что, с целью определения величины скольжения, перерезаемый образец закрепляется в захватах, соединенных посредством скользящего параллелограммного устройства с осью сельсин-датчика, соединенного жесткой электрической связью с сельсин-приемником.

5.Стенд по п. i-4, отличающийся тем, что для изучения процессов -перерезания параллельно перемещающимися лезвиями, он снабжен сменным суппортом для установки таких лезвий.

-3 -№ 140998

Фиг.-f