RU2017098C1 - Stand for determination of grounds cutting efforts - Google Patents
Stand for determination of grounds cutting efforts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2017098C1 RU2017098C1 SU4941167A RU2017098C1 RU 2017098 C1 RU2017098 C1 RU 2017098C1 SU 4941167 A SU4941167 A SU 4941167A RU 2017098 C1 RU2017098 C1 RU 2017098C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting tool
- shaft
- sensor
- ice
- propelling
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к испытательной технике, в частности к определению усилий резания грунтов, и может быть использовано для измерения сил, возникающих на лопастях гребного винта ледоколов и судов активного ледового плавания при их взаимодействии со льдом. The invention relates to testing equipment, in particular to determining the cutting forces of soils, and can be used to measure the forces arising on the propeller blades of icebreakers and vessels of active ice navigation during their interaction with ice.
Известен стенд для определения усилий резания грунтов, выполненный по авт. свид. СССР N 334494, кл. G O1 L. 1/22, 1972, содержащий основание, по которому с помощью троса и лебедки перемещается тележка, снабженная динамометром и режущим инструментом. Known stand for determining the efforts of cutting soil, made by ed. testimonial. USSR N 334494, class G O1 L. 1/22, 1972, containing a base on which a trolley equipped with a dynamometer and a cutting tool moves with a cable and a winch.
Недостатком известного стенда является ограничение его функциональных возможностей. Он, в частности, не позволяет определить усилия резания, возникающие на вращающемся режущем инструменте, не обеспечивает требуемой достоверности измерения в динамическом режиме при разрушении режущим инструментом твердых грунтов. A disadvantage of the known stand is the limitation of its functionality. In particular, it does not allow to determine the cutting forces arising on a rotating cutting tool, does not provide the required reliability of the measurement in dynamic mode when the cutting tool destroys hard soils.
Цель изобретения -повышение эффективности за счет возможности испытания образцов льда вращающимся режущим инструментом и повышение достоверности. The purpose of the invention is to increase efficiency due to the possibility of testing ice samples with a rotating cutting tool and increase reliability.
Для этого в стенд для определения усилий резания грунтов, содержащий основание, режущий инструмент и динамометр, введены размещенные на основании приводной двигатель, соосно установленные в подшипниковых опорах промежуточный вал и гребной вал с датчиком частоты вращения, инерционная масса, жесткая и эластичная муфты, тележка для испытуемого образца льда с датчиком скорости поступательного перемещения, установленная на рельсовом пути с возможностью перемещения относительно режущего инструмента, механическая лебедка с барабаном, через замкнутый трос связанная с одной стороной тележки, и механизм натяжения троса, связанный с другой стороной тележки, при этом режущий инструмент закреплен на свободном конце гребного вала, который через жесткую муфту соединен с промежуточным валом, а через эластичную муфту и редуктор - с приводным двигателем, инерционная масса закреплена на промежуточном валу, динамометр состоит из размещенных на гребном валу датчика осевой силы, датчика крутящего момента и датчиков изгибающего момента и размещенного на режущем инструменте датчика скручивания, причем основание выполнено в виде формы, редуктор - в виде коробки передач, механизм натяжения троса - в виде червячного редуктора, связанного с горизонтально расположенным ходовым винтом с неподвижной опорой, на которой закреплен блок для замкнутого троса механической лебедки, снабженной механизмом регулировки скорости подачи льда. To do this, in the stand for determining the cutting forces of soils, containing a base, a cutting tool and a dynamometer, a drive motor located on the base, an intermediate shaft and a propeller shaft with a speed sensor, an inertial mass, a rigid and flexible coupling, a cart for test ice sample with translational speed sensor mounted on a rail with the ability to move relative to the cutting tool, a mechanical winch with a drum, through a closed cable connected to one side of the carriage and a cable tensioning mechanism connected to the other side of the carriage, while the cutting tool is mounted on the free end of the propeller shaft, which is connected to the intermediate shaft through a rigid coupling, and with a drive motor through an elastic coupling and gearbox, the inertial mass is fixed on the intermediate shaft, the dynamometer consists of an axial force sensor located on the propeller shaft, a torque sensor and bending sensors, and a scrue sensor mounted on the cutting tool and the base is made in the form of a gear, the gear is in the form of a gearbox, the cable tension mechanism is in the form of a worm gear connected to a horizontally mounted spindle with a fixed support, on which a unit for a closed cable of a mechanical winch equipped with a feed speed adjustment mechanism is fixed ice.
На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - конструкция механической лебедки. In FIG. 1 shows a device, a General view; in FIG. 2 - design of a mechanical winch.
Стенд состоит (фиг. 1) из основания 1, на котором установлены приводной двигатель 2, редуктор с коробкой передач 3, опоры 4, 5. На опорах подвешен промежуточный вал 6 и гребной вал 7, связанные между собой жестко посредством муфты 8. Такая же муфта 8 соединяет между собой приводной двигатель с редуктором. На промежуточном валу закреплена инерционная масса 9, а вал связан с редуктором через эластичную муфту 10. Гребной вал оборудован тензометрическим динамометром 11 осевой силы и датчиком 12 частоты вращения. На консольно установленном участке гребного вала закреплен режущий инструмент 13 в виде двух диаметрально расположенных лопастей гребного винта. По звену рельсового пути 14 на ходовых колесах 15 перемещается относительно режущего инструмента тележка 16, на которой закреплен испытуемый образец 17 льда. Перемещение тележки осуществляется с помощью бесконечного троса 18, связанного с барабаном 19 механической лебедки. Трос проходит через блок 20, закрепленный на оси подвижного кронштейна 21. На тележке установлен датчик 22 скорости поступательного перемещения тележки. На ферме установлено подвижно подъемное устройство 23. Гребной вал оборудован токосъемником 24 и датчиком 25 крутящего момента. На режущем инструменте размещен датчик 26 скручивания. На консольной части гребного вала установлены датчики 27 изгибающего момента. The stand (Fig. 1) consists of a
Стенд оборудован устройством натяжения троса, содержащим червячный редуктор 28. горизонтально расположенный ходовой винт 29, неподвижную опору 30, подвижную гайку 31 с двумя тягами 32, которые соединены с подвижным в осевом направлении кронштейном 21. The stand is equipped with a cable tension device containing a
Механическая лебедка (фиг. 2) содержит электродвигатель 33, тахогенератор 34, соединенный с валом электродвигателя, колодочный электрический тормоз 35, двухступенчатый редуктор 36, муфту 37 сцепления и барабан 19. Для поддержания постоянной скорости вращения электродвигателя независимо от нагрузки управление им осуществляется от тиристорного преобразователя 38 по замкнутой схеме с введением обратной отрицательной связи от тахогенератора 34. Регулировка скорости подачи льда осуществляется управлением скорости электродвигателя от задатчика 39. На ферме установлены буферные ограничители 40 хода тележки. The mechanical winch (Fig. 2) contains an
Стенд работает следующим образом. The stand works as follows.
На тележку 16 с помощью подъемного устройства 23 устанавливают испытуемый образец 17 льда. С помощью двигателя 2 и редуктора 3 задают необходимую частоту вращения режущему инструменту 13, которую фиксируют датчиком 12. С помощью задатчика 39 и электродвигателя 33 задают необходимую скорость перемещения тележки по рельсовому пути 14. Движение тележки 16 обеспечивается намоткой замкнутого троса 18 на барабане 19 механической лебедки при вращении электродвигателя 33. Скорость движения тележки фиксируется датчиком 22. A
Силы, возникающие на режущем инструменте 13, измеряются динамометром, содержащим датчики осевой силы 11, крутящего момента 25, изгибающего момента 27, напряжений скручивания 26. Информация от измерительных датчиков снимается с вращающегося вала с помощью токосъемника 24. The forces arising on the
Для повышения достоверности измерений за счет снижения влияния инерционных сил, возникающих при разрушении льда и ударах режущего инструмента, на валу режущего инструмента установлена инерционная масса 9, которая через эластичную муфту 10 связана с редуктором 3, а тележка 16 с испытуемым образцом связана через замкнутый трос 18 с устройством его натяжения. To increase the reliability of measurements by reducing the influence of inertial forces arising from the destruction of ice and impacts of the cutting tool, an
При достижении некоторой частоты вращения инерционность системы становится достаточно большой, чтобы обеспечить равномерность вращения режущего инструмента при резании льда и устранение инерционных нагрузок. Эластичная муфта 10 фильтрует динамические "шумы" со стороны редуктора, а также служит для смещения нижней частоты собственных колебаний системы в область низких частот за пределы рабочих частот вращения режущего инструмента. Upon reaching a certain speed, the inertia of the system becomes large enough to ensure uniformity of rotation of the cutting tool during ice cutting and the elimination of inertial loads. The
Устройство натяжения троса обеспечивает равномерность движения тележки при сломе стружки, образовании трещин в образце и отделении кусков от массива. При этом снижаются динамические искажения, обусловленные ударами испытуемого образца о режущий инструмент. The cable tensioning device ensures uniform movement of the trolley when breaking chips, the formation of cracks in the sample and the separation of pieces from the array. This reduces the dynamic distortion due to impacts of the test sample on the cutting tool.
Измерения скорости перемещения режущего инструмента, испытуемого образца, а также сил и моментов на режущем инструменте позволяют определить наименее энергоемкий и наиболее производительный способ отделения грунтов от массива, оптимальную геометрию режущего инструмента. Measurements of the speed of movement of the cutting tool, the test sample, as well as the forces and moments on the cutting tool, make it possible to determine the least energy-intensive and most productive way of separating soil from the array, and the optimal geometry of the cutting tool.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4941167 RU2017098C1 (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Stand for determination of grounds cutting efforts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4941167 RU2017098C1 (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Stand for determination of grounds cutting efforts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017098C1 true RU2017098C1 (en) | 1994-07-30 |
Family
ID=21577123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4941167 RU2017098C1 (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Stand for determination of grounds cutting efforts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2017098C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2461809C1 (en) * | 2011-05-17 | 2012-09-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) | Test bench to measure resistance of soils and snow/ice to cutting |
CN107976378A (en) * | 2018-01-18 | 2018-05-01 | 中南大学 | One kind pick anchor synchronization all-in-one machine cutting part cutting ability test device and test method |
CN114397337A (en) * | 2022-01-29 | 2022-04-26 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | Soil adhesion force testing device and method |
-
1991
- 1991-06-03 RU SU4941167 patent/RU2017098C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 334494, кл. G 01L 1/22, 1972. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2461809C1 (en) * | 2011-05-17 | 2012-09-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) | Test bench to measure resistance of soils and snow/ice to cutting |
CN107976378A (en) * | 2018-01-18 | 2018-05-01 | 中南大学 | One kind pick anchor synchronization all-in-one machine cutting part cutting ability test device and test method |
CN114397337A (en) * | 2022-01-29 | 2022-04-26 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | Soil adhesion force testing device and method |
CN114397337B (en) * | 2022-01-29 | 2023-11-07 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | Soil adhesion testing device and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104458566B (en) | A kind of steel wire rope high speed and fine motion friction test device | |
JPH05503332A (en) | Motorized rotary swivel with power measurement unit | |
EP2787337A1 (en) | Traveling test apparatus for vehicle | |
US5067348A (en) | Rotary member measuring apparatus with improved support bed | |
RU2017098C1 (en) | Stand for determination of grounds cutting efforts | |
EP0922950B1 (en) | Method for determining unbalance and device for measuring unbalance | |
JP4065831B2 (en) | Creep force measuring device and method | |
US4545239A (en) | Method and apparatus for controlling the quality of tires | |
SU1619096A1 (en) | Bed for testing shafts of machines | |
SU586853A3 (en) | Stand for testing loaded wheels | |
SU840696A1 (en) | Stand for testing traction-engagement motion characteristics of vehicle | |
SU1176216A1 (en) | Arrangement for measuring coefficient of slipping friction | |
SU1493911A1 (en) | Rig for testing vehicles | |
RU2755779C1 (en) | Laboratory stand for study of rectangular and oblique cutting with cutter of peat monoliths | |
SU1281887A1 (en) | Device for measuring microprofile of road background | |
RU2096747C1 (en) | Gear for proximate analysis of pulling-coupling properties of tractor mover | |
SU775653A1 (en) | Device for evaluating traction characteristics of track assemblies | |
SU1645869A1 (en) | Stand for testing v-belt transmissions | |
SU642618A1 (en) | Winch-testing device | |
SU123339A1 (en) | Device for the study of sliding friction, for example between wheel and rail | |
SU1350544A1 (en) | Bed for testing materials for impact compression | |
SU875239A1 (en) | Stand for investigating processes in contact spot of pneumatic tyre with road | |
RU2158422C1 (en) | Bed for determining earth cutting efforts | |
SU271845A1 (en) | STAND FOR TESTING HANDLING DEVICES | |
SU1026033A1 (en) | Car steering system testing stand |