Стенд для исследования закономерности изменения силы удара при съеме плодов Советский патент 1993 года по МПК A01D46/26 

&//&/////////А

выполненную в виде двуплечего рычага 1, на одном плече которого закреплены посредством параллелограммных механизмов 3 смещаемый в вертикальном направлении имитатор 4 штамба с акселерометром 6, месдоза 5 и сменные грузы 19 и 20, причем имитатор 4 штамба охвачен фартуком 8, контактирующим с испытуемым рабочим органом 26, соединенным с клетью 22 ударного копра, перемещающейся по вертикальным направляющим 21, на одном из которых закреплены фоторезисторные датчики 29 положения клети.3 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может использоваться на этапе опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ для обоснования конструктивных параметров и кинематических режимов работы машин, обеспечивающих съем плодов в результате нанесения удара по штамбу или скелетной ветви дерева. Цель - повышение эффективности исследований. Стенд содержит физическую модель плодового дерева,

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может использоваться на этапе опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ для обоснования конструктивных параметров и кинематических режимов работы ма,- шин, обеспечивающих схем плодов в результате нанесения удара по штамбу или скелетной ветви дерева.

Цель изобретения - повышение эффективности исследований закономерности изменения силы удара при съеме плодов.

На фиг.1 и 2 представлена принципиальная схема стенда: на фиг.З - сечение А-А на фиг.1.

Стенд для исследования закономерности изменения силы удара при съеме плодов включает физическую модель дерева, выполненную в виде двуплечего рычага 1, вращающегося на оси 2. На одном конце рычага 1 посредством параллелограммных рычажных механизмов 3 закреплен имитатор 4 штамба дерева, выполненный в виде цилиндрической трубы круглого поперечного сечения с диаметром соответствующим диаметру штамба исследуемого дерева. На рычажных механизмах 3, обеспечивающих перемещение имитатора 4 в вертикальном направлении, может закрепляться и часть штамба дерева. На имитаторе 4, который воздействует на закрепленную на рычаге 1 месдозу 5, монтируется акселерометр 6, ось чувствительности которого совпадает с вертикалью. К имитатору 4 штамба с регулируемым посредством пружин 7 усилием прижимается .защитный фартук 8.

Угловому перемещению двуплечего рычага 1 вокруг оси 2 жесткое сопротивление создает блок 9 регулируемых пружин растяжения, прижимающих плиты 1.0 и 11 и закрепленные на них упоры 12 и 13 соответственно к полуосям 14 и 15 стоек 16 и к рычагу 1, вязкое сопротивление перемещению которого создает демпфер 17, соединенный с рычагом 1 посредством шатуна 18. На двуплечем рычаге 1 с возможностью перемещения в его осевом направлении креи

пятся сменные грузы 19 и 20. Когда рычаг 1 находится в горизонтальном положении, силы жесткого и вязкого сопротивления его перемещению равны нулю, и сумма моментов относительно оси 2 сил тяжести плеч рычага 1 с закрепленными на них массами, также равна нулю.

Приведенная к месту нанесения удара масса m физической модели плодового дереваm

Zmi I

Lnp

(D

где mi - соответственно массы плеч рычага 1 и закрепленных на нем деталей и узлов;

LI - плечо силы тяжести, сосредоточенных в центрах масс mi, относительно оси 2;

Lnp -- плечо силы удара по имитатору штамба 4 относительно оси 2.

Приведенная жесткость физической модели дерева

С

г I2

In. п

Lnp

(2)

30

35

45

где Сп. - жесткость блока пружин 9;

In. - плечо силы жесткости блока пружины 9 относительно оси 2.

Затухание колебаний физической модели дерева регулируется соответственно затуханию колебаний плодоносящего дерева дросселированием жидкости, циркулирующей в рабочих полостях демпфера 17,

Ударные копер-состоит из направляющих 21, по которым перемещается подающая клеть 22 регулируемого останова 23 клети, подъемного механизма, включающе- 40 го блок 24 и канат 25, один конец которого соединен с клетью, а к Другому - прикладывается усилие. На клети 22 закреплен исследуемый рабочий орган 26 (на фиг,1, 2 и 4 показан известный рабочий орган штамбового ударного стряхивателя). Регулируемые пружины растяжения 27 и сжатия 28 обеспечивают имитирование условий работы органа 26, соответствующих реальному съему плодов.

Измерительная часть стенда содержит месдозу 5, воспринимающую силу удара по имитатору 4 штамба, пьезоэлектрический акселерометр 6 и фоторезисторные датчики 29 положения клети. Датчик 29 представляет соосно установленные один против другого источник света и фоторезистор. Изучение источника света, воспринимав- мое фоторезистором, может перекрываться флажком 30 падающей клети 22. Электрические сигналы месдозы 5 и акселерометра 6 регистрируются электронно-лучевым осциллографом (например, С8-17, фиг,4), а сигналы фоторезисторных датчиков 29 - светолучевым осциллографом.

Работает стенд следующим образом.

На двуплечем рычаге 1 закрепляется имитатор 4 штамба определенного диа- метра и на основании выражений (1) и (2) устанавливается приведенная масса (перемещением грузов 19 и 20) и жесткость физической модели дерева (натяжением или ослаблением блока пружин 9), соответству- ющие заданному диаметру и высоте приложения к дереву стряхивающего усилия. Сняв защитный фартук 8 и подняв клеть 22, возбуждается кратковременным импульсным усилием свободные затухающие коле- бания физической модели дерева и регистрируется акселерометром б ускорение колебательного процесса. По амплитудным значениям ускорений определяют коэффициент затухания колебаний и кор- ректйруют его путем дросселирования жидкости, циркулирующей в рабочих полостях демпфера 17. повторно возбуждаются свободные затухающие колебания модели дерева и корректируется до тех пор, пока разбежность коэффициентов затухания ко- лебаний реального дерева и модели не будут превышать 5%. Устанавливается защитный фартук 8, выключается акселерометр 6 и включается месдоза 5 и фото- резисторные датчики 29..Канат 25 освобождается и поднятая клеть 22 вместе с рабочим органом 26 падает вниз. Перед нанесением удара по защитному фартуку 8 и имитатору 4 штамба положение флажка 30 клети 32 регистрируется фоторезисторами 29, По измерительному времени прохождения флажком 30 известного расстояния между фоторезисторами 29 определяется скорость рабочего органа 26. При нанесении удара закономерность изменения силы которого регистрируется месдозой 5 и записывается осциллографом, пружина 27 исключает влияние силы тяжести рабочего органа. 26 на закономерность изменения импульса, а догружение рабочего органа пружиной 28 соответствует реальному съему плодоа. После удара перемещение клети 22 прекращается остановом 23,

Для выполнения следующих серий экспериментов изменяется тип защитного фартука 8 и усилие его прижатия к имитатору 4 штамба, высота подъема клети 22 (скорость удара, масса рабочего органа 26, диаметр имитатора 4 и соответствующие диаметру и высоте приложения стряхивающего усилия приведенная масса, жесткость и затухание колебаний модели плодового дерева.

Установленные закономерности изменения силы удара при съеме плодов позволяют обосновать параметры плодо- уборочных машин с учетом допустимого давления на кору,

Формула изобретения Стенд для исследования закономерности изменения силы удара при съеме плодов, содержащий основание, физическую модель плодового дерева, измерительный приборы силы удара и испытуемый рабочий орган, отличающийся тем,, что, с целью повышения эффективности исследования, физическая модель плодового дерева выполнена в виде шарнирно установленного на основании двуплечего рычага, на одном плече которого посредством параллелог- раммных рычажных механизмов с возможностью вертикального перемещения установлены имитатор штамба дерева в виде цилиндрического тела, месдоза и сменные грузы, причем цилиндрическое тело охвачено защитным фартуком, контактирующим с испытуемым рабочим органом, а второе плечо двуплечего рычага снабжено ограниченным сверху и снизу прижимными плитами блоком регулируемых пружин растяжения с упорами, при этом, между концом этого плеча рычага и основанием установлен демпфер.

Я777/у/7/%