Стенд для измерения сопротивления грунтов резанию Советский патент 1980 года по МПК G01L1/22 

Изобретение относится к технике измерений сопротивлений грунтов резанию и может быть использовано для определения сил, действующих на режущий орга землеройной мащины,; Известны динамометрические стенды с тензочувствительными измерительными элементами, в которых режущий орган при помощи тяг и щарниров прикреплен к двум или более упругим консольно-защем ленным металлическим балкам постоянного сечения с наклеенными на них тензодатчиками |Yj. Наиболее близким из -известных к предлагаемому является стенд для измерения сопротивления грунтов резанию, включающий раму с упругим консольным элементом, на котором закреплен держатель с режущим элементом и тенаодатчиком . Недостатком известных устройств является то, что при помощи их регистри руются только силы, действующие на режущий орган в (ПЛОСКОСТИ, проходящей через траекторию резания и ось симметрии измерительного элемента, т.е. касательная Р и нормальная Н силы в вертикальной плоскости, а сила, действующая на режущий орган перпендикулярно этой плоскости, т.е. боковая сила R , не регистрируется. Цель изобретения - обеспечение возможности определения боковой составляющей усилия резания наряду с касательной и нормальной составляющими. Достигается цель тем, что в стенде, включающем раму с упругим консольным элементом, на котором закреплен держатель с режущим элементом, и тенаодатчики, упругий элемент вьшолнен i-образным, тензодатчики расположены на-- , вертикальных и горизонтальных участ- , ках упругого элемента, а держатель закреплен на горизонтальном участке упругого элемента. На фиг. 1 показан стенд, вид сбоку с местными вырывами в вертикальной плоскости симметрии; на фиг. 2 - вид 37 А фи1« 1; на фиГо 3 - cxeivsa лодкжочеюш тензодатчл-ков для иаморения силы Стевд сос-гонт из цеподзшкиых лапраВ ляющих 1, в котором при помощи катков 2 свободно перемещается ракш 3. К рам 3 консольно закреплен при помощи виитов 4 упругий .t-образный элемент 5s снаб кенный кошлевыми посадоч, отверстиями для mapnttpHoro крепления к нему посредством пальцев 6 рездедержателя 7. На резцедерж ателе 7 винтами 8 удерживается сме.нный режущ11Й орган 9 На боковых вертикалыш1х поверхносТ.ЯХ измерительного элемента залфеплены тензода-гчики R.-R. для регистрации касательной силы Р; на фронталь№ х вертикальных поверхностях ,anя ре гистрашп- боковой cj-uibi F |, па горизонтальных поверхностях элементов закреплены тензодатчики Rg-Rg для регистраци нормальной силы.М . Тензодатчики групп В,-1 и ,,л включены в мостовые электрические схемы перекрестно аналогично включению тензодатчшсов на горизонтальной а1ругой балочке прототипа. Те1 зодатчш{и группы -Rg находя1х;я на одинаковом расстоянии от шарнирных пальцев 6 и включеш т. последовательно в электрическую измерительную мостовую цепь попарно . R. -i-Rg - в одной) ветви полумоста, R.y Ч- R в другой. Стенд работает следуюпшм образом. Перед опытом балансируются электрические мостовые схемы всех трех- групп тен зодатчиков (ток в гальванометрах равен нулю). Сменный режущий орган 9 выстав ляют на нужную глубину резания .Vi и под действием силы Т стенд приводят в двюкение. В процессе резания 1рунтов в каждый момент времени на режрдий орга действуют силы Р,Н и Pg , Действие этих сил через резцёдержатель 7 передается -образному упругому элементу 5. Деформация ynpyioro элемента передается тензодатчиками, и во всех трех электрических мостовых схемах появш ет ся разбаланс. Ток (напряжеаие) разбалан са затем увеличивается и подается в осциллограф для наблюдения и,пи записи.: В тенаодатчиках группы R. Г силы Н и 1 вызывают деформа1ши растяжени иргиба и 1фуча1:сия. Так как эти деформшли не измеНЯ1 )т величины и анака с изме- , нецнем координат указанных сип, то от их действзи р избалаис моста не исходив. С другой сторош,, от действия силь Р в мостовой электрической схеме 144 поярзляется разбаланс, пропорциональный рааности нагибающих моментов на участке элемента меяоду тензодатчкками R, R и RJ, R. Величина этой разности не изме 1яет-ся, если точка приложения некоторой величины силы Р изменит свое положение (режущий орган 9 переместится на глубину Ъ/j). Таким образом, тензодатчики R -R. реагируют только на изменешю величины касательной составляющей силы Р сопротивления грунта реза- HiiiOs а разбаланс тока в мостовой электрической схеме пропорционален величине этой силы независимо от точки ее приложения к режущему органу, Тензодатчшш группы R -R включены Б электрическую цепь перекрестно аналогично включению тензодатчиков группы R и с их по-мощью регистрируется толтзко сила R , независимо от точк;и ее прилож©1шя к режущему органу. Деформации тензодатчиков группы , вследствие предложенного способа включе11ия их в мостовую электрическую схему, от действия сил Р и F не вызывают разбаланса моста. Он пропорционален только силе Н независимо от точки ее приложения. Формул а изобретения Стенд для измерения сопротивления, грунтов резанию, включающий раму с упругим консольным элементом, на котором закреплен держатель с режущим элементом, и те1 зодатчики, отличающийся тем, что, с целью обеспечения вовможности определегшя боковой, составляющей усилия резания наряду с касательной и нормальной составляющими, упругий элемент выполнен J, -образным, тензодатчики расположеlibi на вертшсальных и горизонтальных участках упругого элемента, а держатель закреплен на горизонтальном участке упругого элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Баладинский В. Л, и др. Определение сопротивления пород резанию до вскрытия месторождений.сб, Горшле, строительные и дорожные машины, пып. 3, Киев, изд, Техника, 1966, 2,Двторское свидетельство № 334494, клр Q 01 U 1/22, 197 О