Стенд для измерения сопротивления грунтов и снежно-ледяных образований резанию

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Стенд для измерения сопротивления грунтов и снежно-ледяных образований резанию, включающий раму (6) с упругим консольным элементом (7), держатель (11) с режущим органом (12) и тензодатчики, отличающийся тем, что стенд снабжен основанием (10), на котором жестко закреплен держатель (11) с режущим органом (12), шарнирно связанным с рамой (16) с установленными на ней кронштейнами (8, 9, 22), горизонтальными тягами (13, 23, 29) с установленными на них тензодатчиками, регистрирующими составляющие усилия резания, при этом тяга (13), регистрирующая горизонтальную составляющую усилия резания, выполнена в виде стержня и установлена параллельно продольной оси стенда, одним концом шарнирно закреплена в кронштейне (8) рамы (6), а другим концом - к основанию (10); тяга (20), регистрирующая боковую составляющую усилия резания, выполнена в виде стержня и установлена перпендикулярно продольной оси стенда, одним концом шарнирно закреплена в кронштейне (22) рамы (6), а другим концом - к основанию (10); тяга (23), регистрирующая вертикальную составляющую усилия резания, выполнена в виде вала с продольным отверстием по всей его длине и установлена параллельно продольной оси стенда в кронштейне (9) рамы (6), при этом тяга (23) шарнирно связывает раму (6) с одним концом П-образного упругого консольного элемента (7), другой конец которого шарнирно соединен с основанием (10).

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

СТЕНД ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВ И СНЕЖНО-ЛЕДЯНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ РЕЗАНИЮ Желукевич Рышард Борисович,Лысянников Алексей Васильевич,Кайзер Юрий Филиппович, Ганжа Владимир Александрович (RU) Арыкова В.С. (RU) Изобретение относится к технике измерений сопротивлений грунтов и снежно-ледяных образований резанию и может быть использовано для определения сил, действующих на режущий орган землеройной машины. Стенд для измерения сопротивления грунтов и снежно-ледяных образований резанию содержит раму с упругим консольным элементом,держатель с режущим органом и тензодатчики, стенд снабжен основанием, на котором жестко закреплен держатель с режущим органом, шарнирно связанным с рамой с установленными на ней кронштейнами, горизонтальными тягами с установленными на них тензодатчиками,регистрирующими составляющие усилия резания, при этом тяга, регистрирующая горизонтальную составляющую усилия резания, выполнена в виде стержня и установлена вдоль продольной оси стенда, шарнирно одним концом закреплена в кронштейнах рамы, а другим концом - с основанием,тяга, регистрирующая боковую составляющую усилия резания, выполнена в виде стержня и установлена перпендикулярно продольной оси стенда, шарнирно одним концом закреплена в кронштейнах рамы, а другим концом с - основанием, тяга, регистрирующая вертикальную составляющую усилия резания, выполнена в виде вала с продольным отверстием по всей его длине и установлена параллельно продольной оси стенда в кронштейнах рамы, шарнирно связывающая раму с П-образным упругим консольным элементом, шарнирно соединенным с основанием. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения составляющих усилий резания за счет установки тензодатчиков на разные тяги, регистрирующие только одну составляющую усилия резания.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "СИБИРСКИЙ Изобретение относится к технике измерений сопротивлений грунтов и снежно-ледяных образований резанию и может быть использовано для определения сил, действующих на режущий орган землеройной машины. Известно устройство для замера усилий сопротивлений резанию грунтов, содержащее корпус, тензодатчики, тензометрические стержни в виде крестовины с консолью и рабочим органом (авт. св. СССР 1564506, кл. G01M 13/00, G01/L 1/22. опубл. 1990 г.) Недостатком данного устройства является сложность изготовления крестовины с консолью, а расположение тензодатчиков на тензометрических стержнях, выполненных виде крестовины с консолью, не исключает взаимного влияния горизонтальной, вертикальной и боковой составляющих усилий резания друг на друга. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является стенд для измерения сопротивления грунтов резанию (авт. св. СССР 734514, кл. G01/L 1/22. опубл. 1980 г.), содержащий раму с упругим Т-образным консольным элементом с тензодатчиками, расположенными на вертикальных и горизонтальных участках упругого элемента, и держатель с режущим элементом. Недостатком данного стенда является установка тензодатчиков на поверхности Т-образной консоли по ходу движения стенда, что приводит к взаимному влиянию вертикальной составляющей усилия резания на величину горизонтальной составляющей усилия резания при резании мерзлых грунтов с включениями, так как на величину деформации вертикальной части Т-образной консоли влияет горизонтальная составляющая усилия резания, равная этому усилию резания на плечо установки датчиков, и вертикальная составляющая на меньшее плечо, которая изменяется как по величине, так и по направлению, и разделить по отдельности влияние их на изгибающий момент не представляется возможным. Это приводит к взаимному влиянию вертикальной составляющей усилия резания на показания горизонтальной составляющей усилия резания и на точность измерения. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения составляющих усилий резания. Задача для достижения технического результата решается тем, что в стенде для измерения сопротивления грунтов и снежно-ледяных образований резанию, включающем раму с упругим консольным элементом, держатель с режущим органом и тензодатчики, согласно изобретению, стенд снабжен основанием, на котором жестко закреплен держатель с режущим органом, шарнирно связанным с рамой, с установленными на ней кронштейнами, горизонтальными тягами с установленными на них тензодатчиками, регистрирующими составляющие усилия резания, при этом тяга, регистрирующая горизонтальную составляющую усилия резания, выполнена в виде стержня и установлена вдоль продольной оси стенда,шарнирно одним концом закреплена в кронштейнах рамы, а другим концом - с основанием, тяга, регистрирующая боковую составляющую усилия резания, выполнена в виде стержня и установлена перпендикулярно продольной оси стенда, шарнирно одним концом закреплена в кронштейнах рамы, а другим концом - с основанием, тяга, регистрирующая вертикальную составляющую усилия резания, выполнена в виде вала с продольным отверстием по всей его длине и установлена параллельно продольной оси стенда в кронштейнах рамы, и шарнирно связывающая раму с П-образным упругим консольным элементом, шарнирно соединенным с основанием. На фиг. 1 показано устройство, вид сбоку с местными вырывами в вертикальной плоскости симметрии; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1. Перед работой стенд для измерения сопротивления грунтов и снежно-ледяных образований резанию устанавливают между ползунами 1, расположенными на направляющих 2, в нижней части ползуны 1 соединены между собой шпильками 3 и гайками 4 и 5. Стенд содержит раму 6, шарнирно соединенную с П-образным упругим консольным элементом 7,на которой жестко установлены кронштейны 8 и 9, основание 10, шарнирно связанное с П-образным упругим консольным элементом 7, на котором жестко закреплен держатель 11 с режущим органом 12. Стенд снабжен горизонтальными тягами с установленными на них тензодатчиками, регистрирующими составляющие усилия резания. При этом тяга 13, регистрирующая горизонтальную составляющую, выполнена в виде стержня с двумя отверстиями и установлена вдоль продольной оси стенда, шарнирно закреплена одним концом с помощью пальца 14, выполненного с шаровой головкой, резиновых прокладок 15, шайбы 16 и шплинта 17 (см. фиг. 3) в кронштейнах 8 рамы 6, закрепленной с помощью болтов 18 и гаек 19 с ползунами 1, а другим концом при помощи второго пальца 14 таким же образом закреплен с основанием 10. Тяга 20 (фиг. 1, 2), регистрирующая боковую составляющую усилия резания,выполнена в виде стержня с двумя отверстиями и установлена перпендикулярно продольной оси стенда,шарнирно закреплена одним концом с помощью пальца 21, выполненного с шаровой головкой, резиновых прокладок 15, шайбы 16 и шплинта 17 (см. фиг. 3) в кронштейне 22, закрепленном на поверхности ползуна 1 с помощью болтов 18 и гаек 19, а другим концом с помощью другого пальца 21 закреплена таким же образом с основанием 10. Тяга 23, регистрирующая вертикальную составляющую усилия резания, выполнена в виде вала с продольным отверстием по всей его длине и с шаровыми головками и уста-1 020666 новлена вдоль продольной оси стенда в кронштейнах 9 рамы 6. На тяге 23 установлены втулки 24, на шаровые головки тяги 23 установлен с возможностью вращательного движения П-образный упругий консольный элемент 7, выполненный с взаимно перпендикулярными отверстиями, который с помощью пальца 25, установленного в нижней части П-образного упругого консольного элемента 7, шарнирно соединен с основанием 10 через установленные на нем проушины 26, на котором с помощью болтов 27 жестко закреплен держатель 11 с режущим органом 12. Для фиксации тяги 23 в заданном положении предусмотрена пластина 28, закрепленная с помощью болтов 29 на кронштейне 9. Стенд работает следующим образом. Режущий орган 12 выставляют на нужную глубину резания. В движение стенд приводится с помощью привода перемещения ползуна (на чертеже не показано). В процессе резания грунтов или снежно-ледяных образований в каждый момент времени на режущий орган 12 действует горизонтальная составляющая усилия резания РГ, вертикальная составляющая усилия резания РВ и боковая составляющая усилия резания РБ (которая возникает при изменении угла установки рабочего органа 12). Действие этих сил через основание 10 передается тягам 13, 20 и 23 следующим образом. Горизонтальная составляющая усилия резания РГ за счет шарнирного соединения основания 10 с Побразным упругим консольным элементом 7 отклоняет основание 10 от горизонтального положения относительно пальца 25 и создает растягивающее напряжение в тяге 13, передающееся тензодатчиками в информационно-измерительный комплекс для наблюдения и записи. Боковая составляющая усилия резания РБ за счет шарнирного соединения основания 10 с Побразным упругим консольным элементом 7 отклоняет основание 10 от горизонтального положения относительно тяги 23 и создает растягивающее напряжение в тяге 20, передающееся тензодатчиками в информационно-измерительный комплекс для наблюдения и записи. Вертикальная составляющая усилия резания PB от режущего органа 12 через основание 10 передает усилия на палец 25, шарнирно соединяющий основание 10 с П-образным упругим консольным элементом 7 и создает растягивающее напряжение в тяге 23, передающееся тензодатчиками в информационноизмерительный комплекс для наблюдения и записи. Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить точность измерения составляющих усилий резания за счет установки тензодатчиков на разные тяги. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Стенд для измерения сопротивления грунтов и снежно-ледяных образований резанию, включающий раму (6) с упругим консольным элементом (7), держатель (11) с режущим органом (12) и тензодатчики, отличающийся тем, что стенд снабжен основанием (10), на котором жестко закреплен держатель(11) с режущим органом (12), шарнирно связанным с рамой (16) с установленными на ней кронштейнами(8, 9, 22), горизонтальными тягами (13, 23, 29) с установленными на них тензодатчиками, регистрирующими составляющие усилия резания, при этом тяга (13), регистрирующая горизонтальную составляющую усилия резания, выполнена в виде стержня и установлена параллельно продольной оси стенда, одним концом шарнирно закреплена в кронштейне (8) рамы (6), а другим концом - к основанию (10); тяга(20), регистрирующая боковую составляющую усилия резания, выполнена в виде стержня и установлена перпендикулярно продольной оси стенда, одним концом шарнирно закреплена в кронштейне (22) рамы(6), а другим концом - к основанию (10); тяга (23), регистрирующая вертикальную составляющую усилия резания, выполнена в виде вала с продольным отверстием по всей его длине и установлена параллельно продольной оси стенда в кронштейне (9) рамы (6), при этом тяга (23) шарнирно связывает раму (6) с одним концом П-образного упругого консольного элемента (7), другой конец которого шарнирно соединен с основанием (10).

МПК / Метки

МПК: G01N 3/58

Метки: грунтов, образований, измерения, снежно-ледяных, резанию, стенд, сопротивления

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/4-20666-stend-dlya-izmereniya-soprotivleniya-gruntov-i-snezhno-ledyanyh-obrazovanijj-rezaniyu.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Стенд для измерения сопротивления грунтов и снежно-ледяных образований резанию</a>

Похожие патенты