Прибор для определения фронтального сопротивления почвы Советский патент 1993 года по МПК G01N33/24 

15 с кронштейном 16, установленным на тенэометрической стойке 10. При этом верхний конец регулировочной тяги 15 зафиксирован посредством болтового соединения 17 в направляющей 18 кронш- теина 16.

На ползуне 7 закреплен толкатель 19, а на корпусе 4 посредством ; кронштейна 20 установлен кулачок 21, кинематически связанный посредством ведомой звездочки 22 числом зубьев 22, цепи 23 и ведущей звездочки 24 с числом зубьев Zi колесом 5.

В верхней и нижней частях корпуса 4 установлены концевые выключатели соответственно 25 и 26.

Тензометрические стойки 10 установлены в стаканах 9 на подшипниковых опорах (на чертеже не показаны), а верхние части тензометрических стоек 10 оканчиваются торсионами 27, зафиксированными от про- ворота ползуном 7. На торсионах 27 установлены тензодатчики 28, расположение которых обеспечивает измерение только деформации кручения. .

Прибор для определения фронтального сопротивления почвы работает следующим образом.

Перед запуском прибора производят расчет углов щ и Ог по формулам

.

«1 arctg - (R - г) i/Rk p, 01 arctg (R - г) i/RK p,

где вместо передаточного отношения I при- вода подставляют отношение чисел зубьев ведущей 24 и ведомой 22 звездочек

I Z1/Z2Далее устанавливают рычаги 11 в такие положения, при которых перпендикуляр к рабочей плоскости деформатора 12 направлен под углом а к горизонту, а перпендикуляр к рабочей плоскости деформатора 13 направлен под углом ai к горизонту (см. фиг. 2). Это достигается за счет фиксации в соответствующих положениях болтовым соединением 17 регулировочной тяги 15 в направляющей 18 кронштейна 16 (см. фиг. 1),

В процессе движения тягового средства тяговое усилие через стойку 1, поводки 2 и 3 передается на корпус 4, в результате чего весь прибор, а следовательно и деформато- ры 12 и 13 поступательно перемещаются со скоростью Vc тягового средства (фиг. 2). При этом колесо 5 посредством звездочек 24, 22 и цепи 23 приводит во вращение кулачок 21,

0

5

0

5

о

5

0

5 0

5

в результате чего толкатель 19, а вместе с ним и ползун 7 с закрепленными на нем узлами приобретает возвратно-поступательное перемещение в вертикальном направлении со скоростью Vn, Благодаря этому деформаторы перемещаются по траектории I, а абсолютная скорость Va каждого из них является векторной суммой скоростей Vc и Vn (фиг, 2). При движении ползуна 7 вниз, что соответствует перемещению деформаторов 12 и 13 по нисходящей части траектории I, выключатели 25 и 26 обеспечивают запись усилия, действующего со стороны почвы на деформатор 12, Деформатор 13 находится при этом в нерабочем положении. На восходящей части траектории I (изображено штриховой линией на фиг, 2) обеспечивается запись усилия, действующего на деформатор 13, а деформатор 12 находится в нерабочем положении.

Горизонтальная составляющая Rr усилия фронтального сопротивления, действующего на деформаторы 12 и 13, через рычаги 11 итензометрическое стойки 10 вызывает скручивание торсионов 27, которое регистрируется тензодатчиками 28. Вертикальная составляющая Re усилия фронтального сопротивления вычисляется по формуле

Re Rrtgai,

если рассчитывается усилие, действующее на деформатор 12, или по формуле

R& ,

если рассчитывается усилие, действующее на деформатор 13.

Таким образом, в результате измерений получают горизонтальную .составляющую усилия фронтального сопротивления на скорости Vc, а также две вертикальные состав- ляющие усилия фронтального сопрбтивления: при движении со скоростью Vn вниз и при движении со скоростью Vn вверх.

Далее устанавливают передачу тягового средства (трактора), соответствующую другой скорости поступательного перемещения прибора и соответственно определяют усилие фронтального сопротивления для других значений Vc и Vn.

После выбора всех скоростей тягового средства устанавливают сменные звездочки 22 и 24, после чего пересчитывают значения «1 и пг и устанавливают посредством регулировочных тяг 15 новые значения углов наклона деформаторов 12 и 13. Этим

добиваются другого соотношения между Vc и Vpi, а измерение производят на всех скоростях движения .тягового средства. В результате получают вертикальные и горизонтальные составляющие усилий фронтального сопротивления при различных скоростях перемещения деформато- ров.

Формула изобретен и я

1. Прибор для определения фронтального сопротивления почвы, содержащий корпус, шарнирный четырехзвенник, копирующее колесо и установленную на ползуне тензометрическую стойку с тензодатчика- гми, в нижней части тензометрической стойки симметрично и перпендикулярно ее продольной оси закреплен расположенный в поперечно-вертикальной плоскости ры- чаг, на одном из концов которого установлен деформатор, выполненный в виде плоской пластины, а тензодатч ики расположены на терзометрической стойке с возможностью измерения деформации ее кручения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей прибора путем обеспечения возможности проведения замеров при различных направлениях перемещения де- форматора, на ползуне дополнительно установлена вторая тензометрическая стойка с деформатором, ползун снабжен толкателем, а на корпусе установлен кулачок, кинематически связанный посредством привода с копирующим колесом, при этом оба де- форматора установлены на тензометриче- ских стойках с возможностью поворота вокруг поперечной оси и фиксации в различных положениях, а углы а и аг установки первого и второго деформаторов определяют соответственно по формулам

«1 arctg - (R - г) i/RK p , а.2 - arctg (R - г) i/RK p ,

где R - наибольший радиус кулачка;

г- наименьший радиус кулачка;

I - передаточное отношение привода;

RK - радиус копирующего колеса;

р - угол рабочего перемещения кулачка..

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что каждый из рычагов выполнен в продольно-вертикальной плоскости в виде коромысла, одно из плеч которого шарнирно соединено посредством регулировочной тяги с кронштейном, установленным на тензометрической стойке,

3. Прибор поп. 1, отличающийся тем, что на корпусе в местах, соответствующих крайнему верхнему и крайнему нижнему положениям ползуна, установлены переключатели каналов записи сигналов от деформаторов.