Стенд для испытания землеройной машины с фрезерным рабочим органом Советский патент 1990 года по МПК G01M19/00 

г

s

сл

сп со оо -л i

Изобретение относится к устройствам для испытания землеройных машин. Цель - повышение качества испытаний. Стенд состоит из привода 1 и нагрузочно-тормозного механизма 2. На стенде устанавливаются машина с рабочим органом в виде барабана 3 и дополнительный нагружающий механизм, который имеет вал 4 и привод 6. Дополнительный нагружающий механизм может также иметь шестерни 7 и 8. На валу 4 или осях 9 крепятся рычаги 11 с подпружиненными роликами 12. При испытании рабочего органа с барабана 3 снимают фрезы (резцы). С помощью роликов 12, контактирующих с барабаном 3, имитируют нагрузку. Имитацию нагрузки производят установкой разного количества роликов 12 с разным угловым шагом по закону случайных чисел. Усилие по ширине барабана 3 моделируется с использованием закона равномерной плотности, а частоту воздействия нагрузок - по закону Пуансона. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

я

Изобретение относится к устройствам для испытания землеройных машин, а именно к стендам для испытания землеройных машин с фрезерными рабочими органами барабанного типа.

Цель изобретения - повышение качества испытания машин.

На фиг. 1 изображена схема стенда, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема стенда с независимыми осями, вид сбоку; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 3; на фиг. 6 - вид Г на фиг. 4.

Стенд состоит из привода 1, на- грузочно-тормозного механизма 2 и дополнительного нагружающего устройства установленного на жестком основании, у На стенде устанавливают испытуемую землеройную машину с фрезерным рабочи органом в виде барабана 3 (фиг.1 и 3).

Дополнительный нагружающий механизм имеет вал 4, установленный на двух неподвижных подшипниковых опорах 5 и приводимый во вращение от привода 6 (фиг. 1 и 2).

На фиг. 3 и 4 дополнительный нагружающий механизм выполнен в виде вала 4, установленного на двух подшипниковых опорах 5 и приводимого во вращение от привода Ь. Вал 4 кинема- тически через шестерни 7 и 8 связан с осями 9, установленными на подшипниковых опорах 10. На осях 9 жестко закреплены рычаги 11 с роликами 12.

Рычаги 11 крепятся на осях 9 (фиг. 3) или на валу 4 (фиг. 1) посредством шпоночного соединения 13 на втулках 14 (фиг. 5). В рычагах 11 на осях 15 на подшипниках 16 скольжения установлены ролики 12. Концы осей 15 подпружинены пружинами 17, установленными в отверстиях рычагов 11. Для предотвращения перекоса ролика 12 и, как следствие этого, заедания осей 15 в рыяагах .11 между рычагами и роликдм установлены шайбы 18, а концы осей 15 имеют квадратное сечение (фиг. 6).

При испытании фрезерного рабочего органа необходимо предварительно , снять с фрезерного барабана фрезы (резцы). При включении стенда тормозное устройство 2 создает нагрузку

0 5

0

5

0

5

5

0

0

5

на вал фрезерного барабана 3, соответствующую усилию, затрачиваемому на фрезерование грунта. Дополнительный нагружающий механизм, привод 6 которого осуществляет значительно меньшие (несинхронные с валом фрезерного барабана 3) обороты, имитирует встречу фрезерного барабана 3 с пнями или стволами кустарника. Имитация происходит посредством контакта (удара) ролика 13 с фрезерным барабаном 3 (фиг. 2, положение а). Дальнейшее вращение вала 4 приводит к прижатию ролика 13 в сторону осей 9 (вала 5). При этом пружины 17 сжимаются и нагрузка возрастает, достигая максимума (фиг. 2, положение б). Такое повышение нарузки соответствует усилию резания пня или ствола кустарника .

Имитация нагрузки может производиться по разным законам.

Поскольку встреча рабочего органа с пнями носит случайный характер, то имитацию нагрузки можно производить по закону случайных чисел. В этом случае выбор количества и углового шага расположения роликов 12 один относительно другого носит случайный характер, а величина нагрузки может быть постоянной и-соответствовать усилию резания пня или кустарника типичного диаметра (фиг. 1).

Для того чтобы имитация нагрузки соответствовала реальным режимам работы, усилия по ширине рабочего органа можно моделировать с использованием закона равномерной плотности, частоту воздействия нагрузок - по закону Пуассона, т.е. выбор количества роликов 12 зависит от количества числа пней различного диаметра, частота воздействия нагрузок определяется передаточными числами кинематической передачи, а амплитуда нагрузки - жесткостью пружин 17.

В качестве примера определены характеристики стенда для: имитации нагрузки на рабочем органе при работе фрезерной машины в типичных условиях эксплуатации:

а) грунт торфяной, пнистость участка Ј 2%.

Распределение пней по величине диаметра представлено ниже.

б) грунт минеральный, количество стволов кустарника N 20000 шт/га; средний диаметр стволов см.

При количестве роликов 12 на стенде, равном четырем, в соответствии с таблицей два ролика должны имитировать нагрузку при резании пней диаметром 3 см, один - пней диаметром 8 см и один - пней диаметром 13 см. Частота воздействия нагрузок определяется расстоянием между соседними пнями и стволами кустарника X, которое моделируется показательным законом по формуле

X {lnRu,

где Кц - псевдослучайное число, равномерно распределенное в интервале (0,1); , параметр закона - математическое ожидание расстояния между соседними пнями или .стволами кустарника. Расчет Л ведется по следующим формулам: для пней 1-го диаметра

п п,. . 6 B h (d;)™,

ElP(di)-V(di)

is

для кустарника

N.B

stoooo

где В - ширина рабочего органа;

h - глубина фрезерования; V(dli) - средний объем пня i-ro диаметра.

Для случая с четырьмя роликами получаются следующие значения Ь 1,08 1/м; ,56 1/м; Я,0,56 1/м; ,4 .1/м.

Задав скорость движения машины Vn определяют требуемую частоту воздействия роликов 12 на фрезерный бараба 3 по формуле

v; VVn,

откуда ,162 1/с; ,084 1/с; ,084 1/с; ,51 1/с.

По известным формулам определяют усилия R, необходимые для фрезерования пней различного диаметра и стволов кустарника. Например, для фрезерования кустарника требуется усилие

,5-2,0 кН, пня диаметром 3 см - ,5-2,0 кН, пня диаметром 8 см - ,0-2,5 кН, пня диаметром 13 см - кН. Полученные значения R используются для задания жесткости пружин 17 .

Формула изобретения

средством рычага жестко закреплен на

валу привода и расположен с возможностью взаимодействия с фрезерным рабочим органом.

QHJT

3fe

ТУП

s ч

ф

Фаг. 7

К

, ш

777%

4F

ЛШ

777ф

h

Ч)

Фиг. 2

15

- sffSfffSS

у////щ$ $ $ /т

В- В

Фиъ. 5

фигЛ

фие.б