Прибор для определения коэффициента трения качения плодов сельскохозяйственных культур Советский патент 1981 года по МПК G01N19/02 A01D45/02 

1

Изобретение относится к приборостроению, в частности для определения коэффициента трения качения плодов сельскохозяйственных культур: кукурузы, огурцов, баклажан. 5

Известен прибор для определения коэффициента трения качения, основанный на принципе свободного вел,бега перекатывающихся цилиндров,, включающий опорный и нагрузочный цилинд- 0 ры, механизм нагружения,привод одного из цилиндров и систему регистрации ШОднако известный прибор не пригоден для определения коэффициента tS трения качения плодов сельскохозяйственных культур при высоких значениях скорости и нагрузки, так как при. насадке на вал они теряют физикомеханические свойства или разрушают- 20 ся. Кроме того, плоды имеют не строго цилиндрическую или круглую форму, что необходимо учитывать при разработке рабочих органов сельскохозяйственных уборочных машин.25

Цель изобретения - предотвращение травмирования плодов и возможность определения коэффициента трения качения при высоких значениях скорости/ и нагрузки .30

Поставленная цель достигается тем, что опорный и нагрузочный цилиндры установлены концентрично, причем нагрузочный цилиндр имеет привод.

На фиг. 1 изображена схема механической части прибора в разрезе; на фиг. 2 - то же, вид сбоку, на фиг.. 3 - опорный и нагрузочный цилиндры с испытуемым образцом) на фиг. 4 - механизм нагружения.

Устройство содержит раму 1, на которой консольно закреплен с возможностью вращения опорный цилиндр 2. Вращение опорного цилиндра 2 осуществляется через цепную передачу 3 от вала 4. На валу 4 установлен маховик 5. вал 4 соединен с электродвигателем 6 .через электромагнитную муфту 7. Внутри опорного цилиндра 2 концентрично расположен нагрузочный цилиндр 8, консольно закрепленный на раме 1 и приводимлй во вращение через цепную передачу 9, натяжная звездочка JO которой подпружинена, что обеспечивает автоматическое натяжение цепи передачи 9. Нагрузочный цилиндр 8 установлен с возможностью ргадисшьного перемещения относительно опорного цилиндра 2 под действием механизма нагружения 11, выполненного

в виде винта 12, имеющего возможность поступательно перемещаться относительно рамы 1 и связанного сдинамометром 13, Винт 12 может перемещаться под действием штурвала 14 и перемещать при этом нагрузочный цилиндр 8 вверх или вниз. За счет этого перемещения нагружается или разгружается помещенный между опорным и нагрузочным цилиндрами 2 и 8 початок кукурузы. На маховике 5 закреплен электромеханический тормоз 15, снабженный пружиной 16, оттарированной на определенное усилие сжатия, что обеспечивает постоянное усилие прижатия тормоза 15 к маховику 5. Цепные передачи 3 и 9 обеспечивают вращение опорного и нагрузочного цилиндров 2 и 8 с одинаковой линейной скоростью, но с разным направлением вращения. Опорный и нагрузочный цилиндры выполнены из од н о го мат ери ал а.

Прибор снабжается следующей измерительной аппаратурой: датчиком замера крутящего момента; счетчиком числа оборотовf осциллографом.

Прибор работает следующим образом.

Изучаемый початок кукурузы помещается между опорным и нагрузочным цилиндрами 2 и 8. С помощью механизма нагружения 11 создается определенная нагрузка на початок. Осуществляется это следующим образом.

. При вращении штурвала 14 винт 12 поступательно движется вниз и перемещает нагрузочный цилиндр 8 до соприкосновения с початком кукурузы. В этом положении циферблат динамометра 13, связанного с винтом 12, проворачивается так, чтобы стрелка динамометра стала против нулевой отметки его шкалы. Далее вращением штурвала 14 механизма нагружения 11 початок нагружается до необходимой величины, фиксируемой динамометром 13. Затем включается электродвигатель б и электромагнитная муфта 7, соединяющая электродвигатель б с валом 4. Одновременно с включением муфты 7, включается в работу датчик замера крутящего момента и счетчик числа оборотов вала 4, информация с которых записывается осциллографом. Если в ходе опыта изменяется величина нагружения початка кукурузы, динамометр 13 снабжается датчиком, фикрируюшим эти изменения и информация с этого датчика также записыва- eTdH осциллографом.

|в..процессе работы устройства записываются следующие данные: величина крутящего момента, число оборотов л валичина нагружения.

Коэффициент трения качения вычисляют по формуле

IP

.к.

коэффициент трения кагде

ТР. к чения;

И

момент сил сопротивления

ПР установки;

Мп

момент сил сопротивления в опорах и передачах;

Р - сила нагрузки на испытуемый образец. .

Использование предлагаемого устроства позволит определить коэффициент трения качения початков различных гибридов и сортов кукурузы, а также огурцов, грецких орехов и т.д. Кроме того, данный прибор можно использовать при определении сопротивления качению изделий из различных материалов.

Знание коэффициентов трения качения початков кукурузы позволяет разработать методику определения оптимальных параметров молотильного аппарата по качественным показателям обмолота и энергоемкости процесса и создать молотильные аппараты по этим параметрам.

Знание кЬэффициента трения качени огурцов, грецких орехов и т.д. позволяет разработать теоретические основы рабочих органов сельскохозяйственных машин, в которых имеет место процесс качения обрабатываемого продукта.

Формула изобретения

Прибор для определения коэффициента трения качения плодов сельскохозяйственных культур, включающий опорный и нагрузочный цилиндры, механизм нагружения, привод одного из цилиндров, систему регистрации, отличающийся, тем, что, с целью предотвращения травмирования плодов и возможности определения коэффициента трения качения при высоких значениях скорости и нагрузки, опорный и нагрузочный цилиндры установлены концентрично, причем нагрузочный ЦИЛИНДР имеет привод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Статья Экспериментальное исследование сопротивления при качении, Вестник машиностроения, 11, 1965, с. 26-30 (прототип).

y,/,(( Фме./

фиг. 2.

12

ф

iput