Стенд для проведения функциональных испытаний линейных вибраторов плодоуборочных машин Советский патент 1992 года по МПК A01D46/24 A01D46/00 

размещенными на них конусами силовых механизмоо-гидроцилиндров 19, Штоки гидроцилиндров 19 связаны со штамбодер- жателем 17 посредством пластин 20 и упругих элементов 21. Между кронштейном 22 и штамбодержателем 17 установлена герметическая емкость с изменяющимся объемом, связанным с прозрачным трубопроводом 26. Трубопровод б вертикально закреплен на штамбе 8. На штамбе 8 за- jj :-.

креплены акселерометры 9. Емкость и трубопровод 26 заполнены вязкой рабочей жидкостью, уровень которой в трубопроводе 26 находится на высоте расположения груза 27. После установки заданных характеристик физической модели плодового де- рева оператор включает привод вибратора и производит его функциональные испытания, осуществляя замеры вибрационных характеристик встряхИвателя.Зил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, к устройствам для исследования процесса передачи вибрационного воздействия от линейного вибратора к штамбу плодового дерева. Целью изобретения явл-яется повышение достоверности результатов исследований и расширение функциональных возможностей стенда. Устройство для имитации штамба снабжено имитатором массы плодового дерева, связзннымчерез систему контроля положения массы имитатором упругих и диссипативных свойств штамба. Устройство имитации штамба плодового дерева содержит платформу 14, которая с помощью опорных роликов 15 установлена в направляющих 5. На платформе 14 размещен горизонтальный шарнир 16, посредством которого установлен штамбодержатель 17, в котором закреплен штамб 8. На равном расстоянии от шарнира 16 расположены вертикальные кронштейны 18 с шарнирно с/ с 9 6 МалраВление Вибрации 9 XI х| со СО со о Фиг.З

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для исследования процесса передачи вибрационного воздействия от линейного вибратора к штамбу плодового дерева.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов исследова- ния и расширение функциональных возможностей стенда.

На фиг.1 изображена конструктивная схема стенда для проведения функциональных испытаний линейных вибраторов пло- доуборочных машин, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - конструктивная схема устройства для имитации штамба плодового дерева.

СтендДля проведения функциональных испытаний линейных вибраторов плодоубо- рочных машин содержит универсальный модуль 1 для навески линейных вибраторов плодоуборОчных машин, установленный на пневматических колесах 2 в направляющих 3, по которым модуль 1 может перемещаться в направлении, перпендикулярном к направлению движения устройства модуля 4 для имитации штамба плодового дерева. Устройство 4 установлено в закрепленных к фундаменту направляющих 5, по которым оно перемещается под действием тросо- блочной системы, приводимой в движение гидроцилиндрами. Привод устройства 4 позволяет перемещать его по напраёляю- щим 5 с постоянной скоростью, останавли- вать и фиксировать в любой точке на направляющих 5. Универсальный модуль 1 для навески линейных вибраторов приводится в движение под действием гидроци- линдрй, одним своим концом закрепленного к направляющим 5, а другим - к модулю 1. Модуль 1 снабжен устройством для изменения положения вибратора 6 по высоте. Модуль 1 снабжен устройством 7 для навески вибратора 6.

идентичным тому, которое установлено на плодоуборочной машине. Так, например, если необходимо произвести функциональные испытания вибратора плодоуборочной

машиныМПУ-1 А,тона модуле 1 закрепляют навеску вибратора от машины МАУ-1А.

На устройстве 4 установлен штамб 8, на котором закреплены акселерометры 9. Акселерометры соединены с помощью кабелей с измерительным комплексом 10. Обработка информации, поступающей с измерительного комплекса, производится на ЭВМ 11.

Привод всех гидравлических устройств

осуществляется от гидростанции 12, управление которой оператор производит с помощью блока 13.

Устройство 4 для имитации штамба содержит платформу 14, которая с помощью

опорных роликов 15установлена на направляющих 5. Ролики 15 закреплены на платформе 14 с возможностью вращения и установлены симметрично относительно ее поперечной оси так, что охватывают с обоих

,боковых сторон платформы 14 направляющие 5 без зазора. Такая конструкция лишает платформу 14 каких-либо степеней свободы относительно направляющих 5, кроме возможности перемещения вдоль направляющих 5. Перемещение платформы 14 по направляющим осуществляется с помощью гидроцилиндров и тросо-блочной системы, На платформе 14 размещен имитатор упругих и диссипативных свойств штамба в виде

закрепленного на ней горизонтального шарнира 16, с помощью которого на платформе 14 установлен штзмбодержатель 17, наружная поверхность которого выполнена в виде прямоугольной призмы, в которой

0 закреплен круглый штамб 8. Ось горизонтального шарнира 16, а также две диаметрально расположенные грани призмы штамбодержателя 17 параллельны поперечной оси платформы 14 и перпендикулярны

5 направлению вибрации, создаваемой вибрэтором 6. По обе стороны от шарнира 16 на равном расстоянии от него закреплены вертикальные кронштейны 1$, в верхней части которых к ним шарнирно прикреплены корпуса силовых механизмов гидроцилинд- ров 19, установленных горизонтально вдоль оси, расположенной параллельно и над продольной платформой 14, а также параллельно направлению вибрации. К штокам гидроцилиндров 19 шарнирно при соедине- ны нажимные пластины 20, установленные параллельно граням призмы штамбодержа- теля 17 В пространствах, образованных между двумя параллельными поверхностями: пластиной 20 и гранью призмы штамбо- держателя 17, установлены упругие элементы 21, выполненные в виде резиновых пластин одинаковой толщины прямоугольной формы. Количество пластин с обеих сторон одинаково

Привод гидроцилиндров 19 осуществляется от одной из напорных магистралей гидростанции 12 В эту напорную магистраль встроен делитель потока, обеспечивающий равенство расхода масла, нагнетаемого в рабочие полости гидроцилиндров 19 Это позволяет осуществлять перемещения штоков обоих цилиндров на одинаковое расстояние, а, следовательно, осуществлять поджатие элементов 21 с обе- их сторон с одинаковым усилием, направленным вдоль горизонтальной оси, на которой установлены гидроцилиндры 19. Кроме того, на одной из нажимных пластин 20 закреплен кронштейн 22 системы конт- роля положения массы. Между свободным концом кронштейна 22 закреплен стакан 23, обращенный своей полостью в сторону к штамбодержателю 17. На грани призмы штамбодержателя закреплен стакан 24, об- ращенный полостью в сторону свободного конца кронштейна 22. Стакан 23 вставлен в стакан 24, образуя телескопическую пару. Уплотнение между наружной поверхностью стакана 23 и внутренней поверхностью Ста- кана 24 осуществляется с помощью накидного кольца 25, герметично закрепленного на наружной поверхности стакана 24 и снабженного уплотнителями, охватывающими наружную поверхность стакана 23. Емкость с изменяемым объемом снабжена штуцером, соединяющим полость емкости с прозрачным трубопроводом 26. Трубопровод 26 закреплен вертикально на штамб 8. На штамбе 8 с помощью хомута закреп- лены акселерометры 9 Акселерометры 9 закрепляют на той же высоте что и подушки захвата вибратора /Hi/ Это позволяет добиться того, что направление вибрации, передаваемой на штамб 8 совпадает с

осью чувствительности одного из акселерометров 9. Другой акселерометр располагают так, чтобы ось его чувствительности было бы перпендикулярна оси первого акселеро метра и лежала в той же горизонтальной плоскости, что и у первого.

Емкость и трубопровод заполнены вязкой рабочей жидкостью, уровень которой в трубопроводе находится на высоте имитатором массы плодового дерева-груза 27 /Но/, имитирующего массу моделируемого дерева.

В зависимости от задач эксперимента могут быть заменены штамб 8, имеющий иной диаметр и масса груза 27,

Основные конструктивные параметры стенда связаны между собой следующими соотношениями;

А 1 -

0)

С

G АЛ2 -Я

(2)

I m mi

-1 I Hi

Pi

где Hi - расстояние от оси, вдоль которой действует сжимающее усилие от СИЛ.ОБЫХ элементов до уровня расположения захвата вибраторов;

Я - безразмерный коэффициент, характеризующий деформацию эластичных элементов;

А- ход свободного койца силового элемента при сжатии пластин;

G - модуль сдвига эластичного элемента;

А - площадь эластичного элемента;

С - жесткость эластичного элемента;

Р - площадь поперечного сечения трубопровода,

Рч- площадь поперечного сечения емкости;

m - приведенная масса моделируемого дерева;

mi - масса груз а.

Стенд для проведени функциональных испытаний линейных вибраторов плодоубо- рочных машин работает следующим образом

Оператор производит выбор физико- механических свойств той или иной культуры, плодовое дерево котброй необходимо воспроизвести на стенде. Для этого, задаваясь значением Hi, оператор пользуясь данными, заложенными в память ЭВМ,

выбирает значения приведенных к месту захвата вибратора упругих и диссипативных характеристик штамба, а также приведенной массы плодового дерева, соответствующие возрасту, в котором дерево вступило в плодоношение.

Данные, хранящиеся в памяти ЭВМ, получены путем проведения натурных исследований физико-механических характеристик плодовых деревьев методом вынужденных колебаний.

Выбрав массу т, коэффициента КСт и Ссг, соответственно, упругих и диссипативных свойств модели штамба, закрепив акселерометры 9 на штамбе 8 на высоте Hi оператор устанавливает и закрепляет груз 27 с массой, равной in, на высоте Н i (на этом этапе проведения испытаний ). После этого оператор с пульта управления 13 включает в работу гидроцилиндры 19, Управляя гидроцилиндрами 19, оператор подбирает такое положение штоков гидроцилиндров 19, гтри котором определенные на стенде упругие и дисёигГативные характеристики КСт и Сет будут соответственно равны К и С.

Определение КСт. и ССт также производится методом вынужденных колебаний с помощью измерительного комплекса 1, с обработкой данных на ЭВМ 11. Эти измерения оператор проводит после каждой ректировки положения штоков гидроцилиндров 19. После окончательной установки требуемых параметров системы оператор доводит уровень жидкости в трубопроводе 26 до уровня Hi. При этом, если жидкости оказывается меньше требуемого уровня, то ее доливают, а если больше -то удаляют через сливной кран (на фиг,не показан), расположенный в нижней части трубопровода 26 между.коленом его изгибов Далее при по даче масла в гидроцилиндры 19 и их сжатии будет происходить изменение упругих и диссипативных свойств штамба 8. При этом же жидкость вытесняется из емкости в трубопровод 26 и ее уровень в трубопроводе 26 поднимается. На этой же высоте оператор закрепляет груз 27. Полученные, при этом, механические характеристики штамба 8, определенные с помощью измерительного комплекта 10 и ЭВМ 11 соответствуют характеристикам плодового дерева, находящегося в стадии плодоношения.

Благодаря тому, что основные параметры стенда связаны между собой соотноше.- ниями (1-4), уровень жидкости в трубопроводе 26 всегда будет указывать на то положение массы гги, при котором приведенная масса моделируемого дерева будет соответствовать тем упругим и диссипатив- ным характеристикам, которые реализованы на штамбе 8 с помощью гидроцидиндров

характеристики физической модели плодового дерева взаимосвязаны между собой и могут изменяться в той же зависимости, что и в реальных условиях промышленного сада. Все это ПОЗЕОЛИТ повысить достоверносТь получаемых результатов при проведении функциональных испытаний линейных вибраторов плодоуборочных машин.

После установки заданных характеристик физической модели плодового дерева, оператор включает привод вибратора 6, производит функциональные испытания вибратора, осуществляя замеры вибрационных характеристик встряхивателя с помощью акселерометров, закрепленных как на штамбе 8, так и на корпусе вибратора 6. Регистрация сигнала производится с по- мсщью комплекса 10, обработка данных на ЭВМ 11.

Подвод вибратора 6 к штамбу 8 осуществляется с помощью модуля 1, перемещение которого в вертикальном направлении, а также вдоль направляющих 3 производится с помощью гидроцилиндров,

Ф о р м у л а и з о б р е те н и я

Стенд для проведения функциональных испытаний линейных вибраторов плодоуборочных машин, содержащий установленные на основании устройство имитации штамба плодового дерева и захватывающий механизм, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов исследования и расширения функциональных возможностей стенда, устройство для имитации штамба плодового дерева снабжена имитаторами упругих и диссипативных свойств штамба, связанными между собой

через систему контроля положения массы, при этом имитатор упругих и диссипативных свойств штамба выполнен в виде установленного на платформе посредством горизонтального шарнира штамбодержателя, на котором с противоположных сторон закреплены эластичные элементы, которые посредством установленных в горизонтальной плоскости силовых механизмов связаны с платформой, причем, имитатор штамба плодового дерева выполнен в виде груза.

установленного с возможностью перемещения и фиксации на имитаторе штамба, а система контроля положения массы имеет закрепленный на штамбодержателе датчик, перемещения, выполненный в виде герметичной емкости с изменяемым объемом, и указатель положения груза, выполненный в виде размещенного вдоль штамба прозрачного трубопровода, связанного с емкостью, при этом, основные конструктивные параметры стенда связаны между собой следующими соотношениями

г

G -А (Я2-А)

А

-1)-Hi

где Hi - расстояние от оси, вдоль которой действует сжимающее усилие от силовых элементов до уровня расположения захвата вибратора;

Я -безразмерный коэффициент, характеризующий деформацию -эластичных элементов;

А- величина хода свободного конца силового элемента;

0 G - модуль сдвига эластичного материала;

А - площадь эластичного элемента;

С - жесткость эластичного элемента;

Р - площадь поперечного сечения тру- 5 бопровода;

Pi - площадь поперечного сечения емкости;

m - масса моделируемого дерева;

гш - масса груза.

LL

место оператора