Тензометрическая навеска для измерения сопротивления грунтов копанию

Изобретение относится к технике измерения сопротивлений грунтов копанию. Тензометрическая навеска содержит тяги для передачи горизонтальных, вертикальных и боковых усилий, направляющие профили, тензозвенья для регистрации усилий. Четыре тяги для передачи горизонтальных усилий копания одним концом соединяются с рабочим органом через проушины, а другим концом соединяются с тензозвеньями для регистрации горизонтальных усилий, в свою очередь тензозвенья для регистрации горизонтальных усилий соединятся с двумя вертикальными тягами. Две тяги для передачи вертикальных усилий копания на концах содержат горизонтальные тяги с направляющими профилями для регистрации горизонтальных усилий, направляющие профили вертикальных тяг устанавливаются с вертикальными тягами соосно и между верхними и нижними горизонтальными тягами. Для измерения вертикальных усилий копания тензозвенья присоединяются одним концом к вертикальным тягам, а другим концом - к вертикальным направляющим профилям, для регистрации бокового усилия сопротивления копания два вертикальных направляющих профиля соединяются с боковой тягой, которая содержит боковой направляющий профиль, а тензозвено для регистрации бокового усилия копания присоединяется одним концом к боковой тяге, а другим концом - к боковому направляющему профилю. Для крепления тензометрической навески к раме машины на боковом профиле есть отверстия, а на боковой тяге - прорези. Технический результат: возможность определения трех составляющих результирующей силы сопротивления копанию и определение точки приложения вектора результирующей силы во фронтальном и вертикальном направлениях. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Настоящее изобретение относится к технике измерения сопротивлений грунтов копанию и может быть использовано для определения сил, действующих на рабочий орган землеройной машины в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и определение точки приложения вектора результирующей силы во фронтальном и вертикальном направлении.

Из существующего уровня техники известна установка для объемного тензометрирования (RU 2498245, опубл. 10.11.2013), который снабжен двумя рамками, кронштейнами для крепления к навесной системе, механизмом для крепления рабочего органа, шести тяг с установленными на них измерительными звеньями. Рамки соединены при помощи трех параллельных тяг и трех тяг-раскосов, концы которых закреплены посредством шаровых шарниров. Недостатками данного устройства являются большие размеры держателя рабочего органа и пространственной системы тензометрических тяг и то что невозможно определить точку приложения вектора результирующей силы.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является стенд для измерения сопротивления грунтов и снежно-ледяных образований резанию (RU 2461809, опубл. 20.09.2012), который снабжен основанием, на котором установлен жестко держатель с режущим органом, шарнирно связанным с рамой с установленными на ней кронштейнами, горизонтальными тягами и с установленными на них тензодатчиками, регистрирующими составляющие усилия резания. Недостатками данного технического решения являются сложность изготовления и то, что невозможно определить точку приложения вектора результирующей силы.

Техническим результатом заявленного изобретения является возможность определения трех составляющих результирующей силы сопротивления копанию и определение точки приложения вектора результирующей силы во фронтальном и вертикальном направлении.

Заявленный технический результат достигается тем, что тензометрическая навеска, включающая тяги для передачи горизонтальных, вертикальных и боковых усилий, направляющие профили, тензозвенья для регистрации усилий, при этом четыре тяги для передачи горизонтальных усилий копания одним концом соединяются с рабочим органом через проушины, а другим концом соединяются с тензозвеньями для регистрации горизонтальных усилий, в свою очередь тензозвенья для регистрации горизонтальных усилий соединятся с двумя вертикальными тягами, две тяги для передачи вертикальных усилий копания на концах содержат горизонтальные тяги с направляющими профилями для регистрации горизонтальных усилий, направляющие профили вертикальных тяг устанавливаются с вертикальными тягами соосно и между верхними и нижними горизонтальными тягами, для измерения вертикальных усилий копания тензозвенья соединяются одним концом к вертикальным тягам, а другим концом к вертикальным направляющим профилям, для регистрации бокового усилия сопротивления копания два вертикальных направляющих профиля соединяются с боковой тягой, которая содержит боковой направляющий профиль, а тензозвено для регистрации бокового усилия копания соединяется одним концом к боковой тяге, а другим концом к боковому направляющему профилю, для крепления тензометрической навески к раме машины на боковом профиле есть отверстия, а на боковой тяги прорези. Направляющие профили ограничивают степени свободы тяг, допуская только поступательное движение, за счет установки тяг в направляющие профили, а тензозвенья крепятся к тягам и направляющим профилям через проушины.

На фиг. 1 показана тензометрическая навеска; на фиг. 2 - тензометрическая навеска, разрез Б-Б; на фиг. 3 - тензометрическая навеска, разрез А-А; на фиг. 4 - схема сил, действующих на рабочий орган в горизонтальном (фронтальном) направлении; на фиг. 5 - схема сил, действующих на рабочий орган в вертикальном направлении; на фиг. 6 - схема сил, действующих на рабочий орган в боковом направлении.

Тензометрическая навеска состоит из направляющего профиля 1 с отверстиями 2 для крепления к раме машине, боковой тяги 3 с прорезями 4 и проушиной 5, боковую тягу 3 устанавливают на направляющий профиль 1, затем проушину 6 жестко соединяют с направляющим профилем 1, проушины 5 и 6 соединяют тензозвеном 7, направляющих профилей 8, которые жестко соединяют с боковой тягой 3, вертикальных тяг 9, которые устанавливают на направляющие профили 8 с проушинами 10, затем к вертикальным тягам 9 жестко соединяют проушины 11, проушины 10 и 11 соединяют тензозвеньями 12, направляющих профилей 13, которые проходят сквозь вертикальные тяги 9 и жестко с ними соединяются, горизонтальных тяг 14 с проушинами 15, проушины 16 жестко соединяют с вертикальными тягами 9 и горизонтальные тяги 14 устанавливают на направляющие профили 13 со стороны боковой тяги 3, тензозвенья 17 соединяют проушины 15 с проушинами 16, горизонтальные тяги 14 соединяют с проушинами 18 рабочего органа 19.

Перед работой тензометрическую навеску через отверстия 2 соединяют с рамой машины, затем рабочий орган 19 через проушины 18 соединяют с тензометрической навеской.

Тензометрическая навеска работает следующим образом. До начала опыта измеряются все усилия, которые возникают в тензозвеньях от веса тензометрической навески и рабочего органа (нулевые значения). Рабочий орган выставляют на необходимую глубину с нужными углами установки. Проводят опыт. Из показаний тензозвеньев отнимают нулевые значения и подставляются в уравнения, которые были выведены из формул равновесия сил и моментов, для определения составляющих результирующей силы сопротивления копанию R и координат их приложения к рабочему органу.

Величина и направление реакции тензозвеньев на составляющие результирующей силы сопротивления копанию R нам известны из опыта. Считаем, что, если тензозвено i растягивается, то величина Fi и реакция тяги i положительная, если же тензозвено i сжимается, то тогда величина Fi и реакция тяги i отрицательная. Соответствующие значения со знаком подставляем в уравнения.

Составляющая результирующей силы R и ее точка приложения на рабочий орган во фронтальном направлении (фиг. 4):

RФ=F1+F2+F3+F4

Составляющая результирующей силы R и ее точка приложения на рабочий орган в вертикальном направлении (фиг. 5):

RB=F5+F6

Составляющей результирующей силы R, действующая в боковом направлении (фиг. 6):

RБ=F7

Таким образом, заявленное изобретение позволяет определять три составляющих результирующей силы сопротивления копанию и определять точки приложения вектора результирующей силы во фронтальном и вертикальном направлении.

1. Тензометрическая навеска для измерения сопротивления грунтов копанию, включающая тяги для передачи горизонтальных, вертикальных и боковых усилий, направляющие профили, тензозвенья для регистрации усилий, отличающаяся тем, что четыре тяги для передачи горизонтальных усилий копания одним концом соединяются с рабочим органом через проушины, а другим концом соединяются с тензозвеньями для регистрации горизонтальных усилий, в свою очередь тензозвенья для регистрации горизонтальных усилий соединяются с двумя вертикальными тягами, две тяги для передачи вертикальных усилий копания на концах содержат горизонтальные тяги с направляющими профилями для регистрации горизонтальных усилий, направляющие профили вертикальных тяг устанавливаются с вертикальными тягами соосно и между верхними и нижними горизонтальными тягами, для измерения вертикальных усилий копания тензозвенья присоединяются одним концом к вертикальным тягам, а другим концом - к вертикальным направляющим профилям, для регистрации бокового усилия сопротивления копания два вертикальных направляющих профиля соединяются с боковой тягой, которая содержит боковой направляющий профиль, а тензозвено для регистрации бокового усилия копания присоединяется одним концом к боковой тяге, а другим концом - к боковому направляющему профилю, для крепления тензометрической навески к раме машины на боковом профиле есть отверстия, а на боковой тяге - прорези.

2. Тензометрическая навеска по п. 1, отличающаяся тем, что направляющие профили ограничивают степени свободы тяг, допуская только поступательное движение, за счет установки тяг в направляющие профили.

3. Тензометрическая навеска по п. 1, отличающаяся тем, что тензозвенья крепятся к тягам и направляющим профилям через проушины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике измерения сопротивлений грунтов копанию. Стенд содержит опоры, рычаги, направляющие рельсы, тензометрическую тележку, привод с тяговой лебедкой, винтовой привод.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования - контроля износостойкости твердосплавных режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации.

Изобретение относится к области машиностроения и касается прогнозирования и контроля износостойкости твердосплавных группы применяемости К режущих инструментов по интенсивности отражения светового потока, создаваемого спектрометром от диагностируемого полиоксидного поверхностного образования, получаемого при окислении твердосплавных режущих инструментов-образцов в открытой муфельной электрической печи.

Изобретение относится к универсальному стенду для исследования резания грунтов моделями рабочих органов землеройных машин. Техническим результатом является расширение области исследования различных типов сменных моделей рабочих органов землеройных машин за счет возможности проводить исследования в разреженном пространстве (вакууме).

Изобретение относится к области измерения температуры в зоне резания при использовании лезвийных и алмазно-абразивных инструментов. Заявлен способ определения контактной температуры при механической обработке материалов искусственной термопарой, заключающийся в непрерывной подаче инструмента навстречу термопаре с одновременным осциллографированием ее выходного напряжения и определением аппроксимирующей функции распределения температуры в обрабатываемом материале.

Изобретение относится к технике, которая используется для измерения сил сопротивления грунтов и снежно-ледяных образований резанию, действующих на режущий орган землеройной или снегоуборочной машин при различных углах резания и установки рабочего органа в виде отвала.

Изобретение относится к области исследования и анализа свойств материалов путем измерения усилий элементарного резания и может быть использовано для определения физико-механических свойств и макроскопического строения различных материалов, в частности древесины, а также в изучении силовых характеристик процессов механического простого и сложного резания.

Изобретение относится к области метрологии. Способ определения предельного износа сменного режущего инструмента заключается в том, что в процессе резания измеряют виброакустические сигналы с дальнейшим выделением из последних высокочастотного и низкочастотного диапазонов.

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано при шлифовании заготовок деталей машин и приборов на шлифовальных станках.

Способ выбора инструментального материала заключается в поочередном силовом воздействии индентора из предназначенного для обработки материала на поверхность образцов инструментальных материалов при их взаимном перемещении.

Изобретение относится к электронной технике, в частности к микроэлектронике, и может быть использовано при изготовлении кристаллов интегральных схем (ИС) и дискретных полупроводниковых приборов.

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложен способ извлечения целевых соединений из биомассы, гранулярная композиция и набор.

Изобретение относится к оборудованию для гранулирования измельченного полуфабриката растительного происхождения. Прессующий ролик пресс-гранулятора содержит обечайку, подшипники качения, торцевые крышки для фиксации обечайки относительно наружных колец подшипников и измеритель нормальных напряжений на рабочей поверхности ролика.

Изобретение относится к оборудованию для гранулирования предварительно измельченных материалов и может быть использовано для определения напряженного состояния в клиновидном рабочем пространстве вальцово-матричных пресс-грануляторов.

Изобретение относится к области «Физики материального контактного взаимодействия» жесткого плоского тела с пористой материальной средой и предназначено для определения ее параметров деформируемости и прочности.

Изобретение относится к устройствам для измерения силы и может быть использовано при подледных исследованиях. Сущность изобретения: динамометр содержит измерительные пружины (1), закрепленные между двумя фланцами (2).

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных, сигнальных, регулирующих или управляющих системах. .

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в автоматизированных системах технологического оборудования и в измерительной технике. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля упругих свойств пружин преимущественно малых размеров. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения деформаций и перемещений и предназначено для измерения статических или плавно меняющихся радиальных перемещений.

Изобретение относится к технике измерения сопротивлений грунтов копанию. Тензометрическая навеска содержит тяги для передачи горизонтальных, вертикальных и боковых усилий, направляющие профили, тензозвенья для регистрации усилий. Четыре тяги для передачи горизонтальных усилий копания одним концом соединяются с рабочим органом через проушины, а другим концом соединяются с тензозвеньями для регистрации горизонтальных усилий, в свою очередь тензозвенья для регистрации горизонтальных усилий соединятся с двумя вертикальными тягами. Две тяги для передачи вертикальных усилий копания на концах содержат горизонтальные тяги с направляющими профилями для регистрации горизонтальных усилий, направляющие профили вертикальных тяг устанавливаются с вертикальными тягами соосно и между верхними и нижними горизонтальными тягами. Для измерения вертикальных усилий копания тензозвенья присоединяются одним концом к вертикальным тягам, а другим концом - к вертикальным направляющим профилям, для регистрации бокового усилия сопротивления копания два вертикальных направляющих профиля соединяются с боковой тягой, которая содержит боковой направляющий профиль, а тензозвено для регистрации бокового усилия копания присоединяется одним концом к боковой тяге, а другим концом - к боковому направляющему профилю. Для крепления тензометрической навески к раме машины на боковом профиле есть отверстия, а на боковой тяге - прорези. Технический результат: возможность определения трех составляющих результирующей силы сопротивления копанию и определение точки приложения вектора результирующей силы во фронтальном и вертикальном направлениях. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх