Установка для испытания на абразивный износ рабочих органов почвообрабатывающих машин

Авторы патента:

Бадулин Роман Сергеевич (RU)

Мяленко Виктор Иванович (RU)

Рудакова Светлана Ивановна (RU)

G01N3/56 - исследование сопротивления износу или истиранию

Владельцы патента RU 2712923:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт" (RU)

Изобретение относится к испытаниям материалов на износ и может быть использовано при оценке рабочих органов на абразивный износ. Установка содержит раму, емкость с абразивным материалом, выполненную в форме неподвижного барабана, внутри которого расположен вал вращения с закрепленными на нем стойками, каждая из которых имеет башмак с испытываемым рабочим органом. Рабочие органы установлены на промежуточных опорных пластинах, которые опираются на тензометрические силоизмерители, закрепленные на башмаке, обеспечивая тем самым определение координат приложения равнодействующих сил, так же горизонтальной и вертикальной проекций внешних сил нагружения испытываемого рабочего органа. Технический результат: возможность определения координат приложения равнодействующих сил на испытываемый рабочий орган, а также горизонтальной и вертикальной проекций внешнего нагружения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к испытаниям материалов на износ и может быть использовано при оценке рабочих органов на абразивный износ. Известны установки для испытаний на трение и износ RU 2020460, RU 2328720, RU 2390754, RU 2396541, RU 2600080, RU 2601502. Недостатком известных установок является невозможность их применения для испытания образцов рабочих органов почвообрабатывающих машин. Так же известная лабораторная установка для испытания на абразивный износ рабочих органов почвообрабатывающих машин RU 2408865 не обеспечивает имитацию реальных процессов износа деталей вследствии отсутствия адекватности процессам обработки почвы, то есть заглубление, выглубление и установившееся движение рабочих органов в почвенной среде наблюдаемые в существующей практике эксплуатации.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является установка для испытания на абразивный износ рабочих органов почвообрабатывающих машин RU 2649241 G01N 3/56/

Известная установка содержит раму, емкость с абразивным материалом, выполненную в форме неподвижного барабана. Внутри этой емкости расположен вал вращения с закрепленными на нем стойками. Стойки в свою очередь имеют башмак с испытываемым рабочим органом.

Недостатками известной установки является невозможность определения всех параметров силового нагружения, которые включают в себя определение величины и направления равнодействующей силы и точки ее приложения к поверхности испытываемого рабочего органа, а так же определение горизонтальных и вертикальных проекций внешних сил нагружения. Последнее обусловлено тем, что в известной установке тензодатчики сопротивления размещены на гранях стойки и воспринимают деформации изгиба стойки, и тем самым обеспечивают определение тяговой составляющей внешнего нагружения или производят общую энергетическую оценку того или иного испытываемого рабочего органа. Определение всех параметров силового нагружения необходимо при последующих расчетах на прочность особенно когда производят испытания новых конструкций рабочих органов, а так же в случаях оценки ожидаемой устойчивости движения рабочего органа или почвообрабатывающего агрегата в последующей практике эксплуатации.

Предлагаемое изобретение позволяет получить новый технический эффект, связанный с определением координат приложения равнодействующих сил на испытываемый рабочий орган, а так же горизонтальной и вертикальной проекций внешнего нагружения.

Технический эффект достигается тем, что испытываемый рабочий орган установлен на промежуточной опорной пластине, которая, в свою очередь, опирается на тензометрические силоизмерители, закрепленные на башмаке. Эти новые конструктивные элементы обеспечивают определение координат приложения равнодействующих сил, а так же их проекций в горизонтальных и вертикальных плоскостях. Кроме этого между промежуточной опорной пластиной и башмаком установлена натяжная тяга, обеспечивающая предварительное касание тензометрических силоизмерителей поверхности промежуточной опорной пластины. При этом закрепление тензометрических силоизмерителей на башмаке позволяет осуществлять их работу в направлении регистрации деформаций сжатия.

На фиг. 1 показан общий вид установки для испытания на абразивный износ рабочих органов почвообрабатывающих машин. На фиг. 2 показано отдельно (увеличено) крепление испытываемого рабочего органа на стойке. На фиг. 3 показано сечение А-А в месте крепления испытываемого рабочего органа.

Установка имеет раму 1, на которой закреплена емкость 2 с абразивным материалом 3. Емкость 2 выполнена в форме неподвижного барабана, внутри которого расположен вал вращения 4 с закрепленными на нем стойками 5. Стойка 5 имеет башмак 6 с испытываемым рабочим органом 7, который установлен на промежуточной опорной пластине 8. Промежуточная опорная пластина опирается на тензометрические силоизмерители 9, 10 и 11, которые закреплены на башмаке 6 с помощью кронштейнов 12, 13 и 14. Тензометрические силоизмерители 9, 10 и 11 имеют упругие элементы в форме колец с наконечниками 15, 16, 17 с помощью которых осуществляется опирание промежуточной опорной пластины на тензометрические силоизмерители 9, 10 и 11. Для упора тензометрического силоизмерителя 9 на промежуточной опорной пластине 8 установлен дополнительный кронштейн 18. Натяжная тяга 19 установлена на соответствующих опорах 20 и 21, которые в свою очередь закреплены на промежуточной опорной пластине 8 и на башмаке 6.

Установка для испытания на абразивный износ рабочих органов почвообрабатывающих машин работает следующим образом. Перед началом работы посредством натяжной тяги 19 подтягивают промежуточную опорную пластину 8 до упора в наконечники 15, 16 и 17 тензометрических силоизмерителей 9, 10 и 11. В процессе проведения испытаний нагрузки на испытываемый рабочий орган 7 передаются через промежуточную опорную пластину 8 на тензометрические силоизмерители 9, 10 и 11 и регистрируются соответственно в качестве сил Р₁, Р₂, Р₃. Далее для системы координат (см. фиг. 2) составляются уравнения статики:

∑пр. ох=R-cos α_x-Р₁-(Р₂+P₁)cosα=0

∑пр. оу=(Р₂+Р₃)sinα-R⋅sinα_x=0

∑мом₀=P₁⋅h₁+(P₂+P₃)⋅l_oa-R⋅h_x=0

где: R - равнодействующая сила, α_х - угол наклона равнодействующей силы к оси ox, h_x - плечо момента равнодействующей силы относительно начала координат.

Все эти три искомых значения определяются из выше приведенных уравнений. При этом значения α - угол наклона тензометрических силоизмерителей 10 и 11 или сил Р₂ и Р₃; h₁ - плечо действия силы P₁; l_oa - расстояние от начала координат до точки а являются заданными самой конструкцией установки для испытания. Горизонтальная и вертикальная проекции равнодействующей силы определяются исходя из полученного значения угла α_х.

1. Установка для испытания на абразивный износ рабочих органов почвообрабатывающих машин, содержащая раму, емкость с абразивным материалом, выполненную в форме неподвижного барабана, внутри которого расположен вал вращения с закрепленными на нем стойками, каждая из которых имеет башмак с испытываемым рабочим органом, отличающаяся тем, что рабочие органы установлены на промежуточных опорных пластинах, которые опираются на тензометрические силоизмерители, закрепленные на башмаке, обеспечивая тем самым определение координат приложения равнодействующих сил, также горизонтальной и вертикальной проекций внешних сил нагружения испытываемого рабочего органа.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что между промежуточной опорной пластиной и башмаком установлена натяжная тяга, обеспечивающая предварительное касание тензометрических силоизмерителей поверхности промежуточной опорной пластины, при этом тензометрические силоизмерители закреплены на башмаке так, что это позволяет осуществлять их работу в направлении регистрации деформаций сжатия.

Использование: для оценки кавитационной эрозионной стойкости сплавов, покрытий и других материалов, работающих в жидких средах с помощью ультразвуковой вибрации для генерации кавитации.

Круговой почвенный стенд // 2704290

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Круговой почвенный стенд содержит каркас, приводной механизм, круговую емкость с почвой, катки с грузами, рыхлители и увлажнители, гнезда для закрепления стоек, характеризуется тем, что гнезда выполнены в форме трубы, к которой прикреплены тензометрические силоизмерители, а внутри трубы размещена стойка рабочего органа, при этом тензометрические силоизмерители сориентированы своими осями измерения в горизонтальном и вертикальном направлениях, причем тензометрический силоизмеритель, расположенный в вертикальном направлении, неподвижно закреплен между верхней гранью стойки и трубой гнезда с возможностью регистрации деформаций сжатия и растяжения, а горизонтальные силоизмерители уперты в боковые грани стойки с возможностью регистрации деформаций сжатия.

Устройство для определения износа скользящей муфты направляющего подъемника стального троса шахтного ствола и способ его определения // 2704092

Настоящее изобретение раскрывает устройство для определения износа скользящей муфты направляющего подъемника стального троса шахтного ствола и способ его определения.

Машина для испытания деталей на абразивный износ // 2702994

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания поверхностей деталей на абразивное изнашивание, и может быть использовано для испытания материалов и заготовок.

Способ проведения испытаний проката для нефтепромысловых труб на коррозионно-абразивный износ // 2697030

Изобретение относится к области испытаний и может быть использовано для проведения испытаний эксплуатационных свойств проката, используемого для нефтепромысловых труб.

Машина для испытания на трение и изнашивание // 2695042

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к испытаниям на трение и изнашивание, и может быть использовано для испытания абразивных инструментов и обрабатываемости различных материалов, в частности к испытаниям абразивных кругов, применяемых для шлифования рельсов в пути.

Устройство для испытания материалов на трение и износ // 2693796

Изобретение относится к области исследования триботехнических характеристик материалов пар трения и может быть использовано для их определения с высокой точностью не только в нормальных, но и в специфических условиях, в частности в условиях открытого космоса, в зоне действия ионизирующих излучений, экстремальных температур и т.п.

Испытательная установка реверсивного трения // 2692130

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть применено при испытании материалов на трение и износ, а также для определения коэффициентов трения в парах скольжения при возвратно-поступательном движении.

Установка для испытания материалов на абразивное изнашивание // 2691639

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания металлов и сплавов, а также композиционных материалов и покрытий на стойкость к абразивному изнашиванию при низких, нормальных и повышенных температурах.

Установка для испытаний на газоабразивное изнашивание // 2688879

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания металлов и сплавов, а также композиционных материалов и покрытий на стойкость к газоабразивному изнашиванию при нормальной и повышенных до 1000°С температурах.