Устройство для измерения сопротивления грунтов резанию Советский патент 1982 года по МПК G01L5/16 G01L5/13 

(54) УСТРОЙСТВО -ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Изобретение относится к силоиэмерительной технике, в частности к устройствам для измерения сопротивления грунтов резанию и извлечению камней.

Известен динамометрический стенд с тензочувствительными измерительными элементами, в которых режу1ций орган при помощи тяг и шарниров прикреплен к двум или более упругим консольно-защемленным металлическим балкам постоянного сечения с наклеенными на них тензодатчиками С13.

Недостатком устройства является то, что с его помощью регистрируются только силы, действующие на режущий элемент в плоскости, проходящей через траекторию резания и ось симметрии измерительного элемента, т.е. касательная Р и нормальная Р силы в вертикальной плоскости, а сила, действующая на режущий элемент перпендикулярно к этой плоскости, т.е. боковая сила Р не регистрируется.

Наиболее близким к изобретению .по технической сущности является стенд для измерения сопротивления грунтов резанию, включающий раму с ГРУНТОВ РЕЗАНИЮ

Т-образным упругим элементом, на котором закреплен держатель с режущим элементом и тензодатчиками.

Такая конструкция стенда позволяет определять боковую составляющую усилия резания наряду с касательной и нормальноп 2.

Однако стенд нельзя приспособить для измерения сопротивления камней

to извлечению. Извлечение камней из почвы необходимо производить двумя камнеизвлекающими элементами, поскольку одним элементом невозможно извлекать камни из почвы и определять

15 сопротивление кампей извлечению.

Целью изобретения является paciiJHрение функциональных возможностей за счет измерения сопротивления кам-,j. ней извлечению.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения сопротивления грунтов резанию, содержащем раму с закрепленной на ней балкой, на которой установлен режущий орган и упругие элементы с тензодатчиками, режущий орган выполнен, по меньшей мере, из двух параллельно установленных режущих элементов, каждый с держателем, закрепленным

30 на балке с возможностью перемещения вдоль нее, а балка связана с рамой через упругие элементы. На фиг . 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-Л На фиг. 1. Устройство содержит раму 1, установленную на колесах 2 с жестко прикрепленным к ней прицепным узлом 3. К раме 1 при помощи упругих элементов 4 через болты 5 прикреплена балка 6 С держателями 7, в которых установлены каМнеизвлекаювдие элементы 8. По краям балки расположены вер тикальные стойки 9, которые опираются на верхние упругие элементы 10. Нижняя часть балки б опирается на нижние упругие элементы 11, а концы балки - на упругие элементы 12. Все упругие элементы прикреплены к раме На упругих элементах 4, 10, 11 и 12 закреплены соответственно тензодатчики R и R, Rj и R, Ry Вначале проводят балансировку электрических мостовых схем всех четырех групп тензодатчиков. Сменные камнеизвлекающие элементы 8 вставляются на нужную глубину h для извлечения камней и под действи ем силы Т устройство приводя в дви жение. В процессе извлечения камней из почвы на камнеизвлекающие элемен ты постоянно действуют силы Р , Р и Pg. Сила сопротивления состоит из двух компонентов: из сопротивления грунтов резанию и сопротивления кам ней извлечению. Сопротивление грунтов резанию на камнеизвлекающие эле менты действует симметрично . Камнеизвлекающие элементы трудно установить симметрично по отношению к тен зодатчикам, поэтому сила сопротивлени камней извлечению неравномерно действует на камнеизвлекающие элементы.Сил сопротивления Р, действующая на извлекающий элемент 8 через держател 7, старается повернуть балку 6. Действие балки передается на упругие элементы 10 и 11. Деформация упругих элементов передается тензодатчикам и в этой электрической мостовой схеме появляется разбаланс. Такое расположение упругих элементов позволяет работать с несколькими камнеизвлекающими элементами (при этом не важно на какой элемент будет действовать сила сопротивления), что обеспечивает точность получаемый результатов. Тензодатчики Rg позволяют измерять нормальную силу сопротивления Р, , а Тензодатчики R гу и RQ - боковую силу сопротивления Pg. Такое конструктивное вьшолнение устройства обеспечивает определение сил сопротивления при извлечении камней в максимально приближенных условиях испытаний к реальным. Установленное на раме трехточечное прицепное устройство диет возможность агрегатировать устройство с различными движителями не только в почвенном канале, но и с трактором в полевых условиях, поскольку рама находится на катках и в полевых условиях приближена к условиям работы машины. Формула изобретения Устройство для измерения сопротивления грунтов резанию, содержащее раму с закрепленной на ней балкой, на которой установлен режущий орган и упругие элементы с тензодатчиками, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения сопротивления камней извлечению режущий орган выполнен,по меньшей мере, из двух параллельно установленных режущих элементов, каждый с держателем, закрепленным на балке с возможностью перемещения вдоль нее, а балка связана с рамой через упругие элементы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Бападинский В.Л. и др. Определение сопротивления пород резанию до вскрытия месторождений. - Сб. Горные, строительные и дорожные машины. Вып. 3, Киев, Техника, 1966. 2. Авторское свидетельство СССР 734514, кл. G 01 L 1/22, 1977 (прототип).

w

Ж

ТгФ J AT

(о Г

S

12гГ / ,

/ X

/

Ж

f

.аТ

ffi

l-t....t -Е.

«iSW Si vK5y 5 5 «R5 5i W5So 5S

Si 5vw i w55: 5K5J S5x iSsws