RU2703423C1 - Механизм для измерения горизонтальной составляющей тягового усилия от сельскохозяйственной машины - Google Patents

Механизм для измерения горизонтальной составляющей тягового усилия от сельскохозяйственной машины Download PDF

Info

Publication number
RU2703423C1
RU2703423C1 RU2019110320A RU2019110320A RU2703423C1 RU 2703423 C1 RU2703423 C1 RU 2703423C1 RU 2019110320 A RU2019110320 A RU 2019110320A RU 2019110320 A RU2019110320 A RU 2019110320A RU 2703423 C1 RU2703423 C1 RU 2703423C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
horizontal
rods
tractor
horizontal component
traction force
Prior art date
Application number
RU2019110320A
Other languages
English (en)
Inventor
Алексей Фруминович Рогачев
Анатолий Андреевич Карсаков
Роман Анатольевич Косульников
Дмитрий Сергеевич Гапич
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ)
Priority to RU2019110320A priority Critical patent/RU2703423C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2703423C1 publication Critical patent/RU2703423C1/ru

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B59/00Devices specially adapted for connection between animals or tractors and agricultural machines or implements
    • A01B59/06Devices specially adapted for connection between animals or tractors and agricultural machines or implements for machines mounted on tractors
    • A01B59/066Devices specially adapted for connection between animals or tractors and agricultural machines or implements for machines mounted on tractors of the type comprising at least two lower arms and one upper arm generally arranged in a triangle (e.g. three-point hitches)
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/13Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the tractive or propulsive power of vehicles

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

Изобретение относится к техническим средствам для лабораторно-полевых исследований сельскохозяйственных машин и орудий, навешиваемых на мобильные энергетические средства, преимущественно тракторы. Механизм для измерения горизонтальной составляющей тягового усилия от сельскохозяйственной машины включает трактор, гидронавесную систему с тягами и переходной плитой. К переходной плите посредством шарнирно подвижной и шарнирно неподвижной опор прикреплена горизонтальная балка с двумя консолями. К концам консолей прикреплены концы нижних тяг гидронавесной системы трактора. В середине пролета балки в горизонтальной диаметральной плоскости наклеены тензорезисторы. Консоли горизонтальной балки выполнены одинаковой длины. Обеспечивается повышение точности измерения горизонтальной составляющей тягового усилия за счет устранения боковых и вертикальных составляющих со стороны тяг гидронавесной системы трактора. 3 ил.

Description

Изобретение относится к техническим средствам для лабораторно-полевых исследований сельскохозяйственных машин, навешиваемых на мобильные энергетические средства, преимущественно тракторы.
Известно устройство для определения тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин, содержащее тяги трехточечной навесной системы и тензометрические пальцы с закрепленными снаружи тензодатчиками, в котором, с целью обеспечения независимости показаний тягового сопротивления от точки приложения силы, оно снабжено соединенными между собой тензометрическими пальцами и опорными плитами с отверстием посредине, одна из которых шарнирно соединена с тягами навесной системы, при этом тензометрические пальцы выполнены восьмигранными и полыми, а внутри каждого пальца закреплены тензодатчиками (А.с. СССР №1175375, МПК А01В 67/00, 1985).
Недостатком известного устройства является негативное влияние боковой составляющей тягового усилия, например, от плуга, на определения продольного усилия, что снижает точность измерения.
Известно также устройство для определения тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин, содержащее опорную плиту со скобой для тяги навесной системы трактора и опорную плиту для автосцепного устройства, связанные тензопальцами с тензодатчиками, в котором с целью повышения точности измерения боковой и вертикальной составляющих тягового сопротивления в продольно-вертикальной плоскости в опорной плите со скобой выполнены пазы, расположенные взаимно перпендикулярно в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а другая плита снабжена дополнительными консольно закрепленными радиальными шарикоподшипниками, размещенными в пазах первой плиты (А.с. СССР №1605950, МПК А01В 67/00, G01L 1/26, 1990).
Недостатком известного устройства является недостаточная его чувствительность, в частности нижнего порога при определении тягового сопротивления навесного орудия, при этом уменьшение диаметра тензометрических пальцев с наклеенными тензорезисторными датчиками сопротивления ограничено снижением надежности устройства.
Проблема тензометрирования горизонтальной и вертикальной составляющих усилий от тягового сопротивления связана с тем, что для замера усилий со стороны навесной машины на трактор применяют тензометрические пальцы, закрепляемые консольно (вспомогательная Фиг. 3) или двухопорные. В общем случае, на тензопальцы действуют усилия в нескольких направлениях. Если нужно определить горизонтальное усилие Р, тензорезисторы наклеивают на тензопалец в точках С и D (Фиг. 3), где действуют наибольшие нормальные напряжения от силы Р, а напряжения от силы F будут равны нулю. Однако, это справедливо, если расстояние от точки приложения силы до тензорезисторов будет больше, чем 5 диаметров тензопальца, иначе, вследствие особенностей напряженно-деформированного состояния тензопальца, изменения вертикальной силы вызывает изменение показаний датчика горизонтального усилия.
Наиболее близким аналогом является устройство для определения тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин, содержащее переднюю опорную плиту со скобами для тяг навесной системы трактора и заднюю опорную плиту для автосцепного устройства, связанные тензометрическими звеньями с тензодатчиками, отличающееся тем, что оно снабжено приспособлением для блокировки задней опорной плиты, имеющим силовой цилиндр, конусовидную головку, дистанционную и центрирующую втулки с коническими поверхностями, причем силовой цилиндр закреплен на передней опорной плите посредством фланца со стороны расположения скоб и равноудален от тензометрических звеньев, совмещенных со скобами для тяг навесной системы для обеспечения регистрации составляющих продольной компоненты тягового сопротивления, конусовидная головка смонтирована на штоке силового цилиндра, который размещен в отверстии дистанционной втулки, закрепленной на передней опорной плите и взаимодействующей внутренней конической поверхностью с наружной конической поверхностью центрирующей втулки, смонтированной на задней опорной плите (патент РФ №2067800, МПК7: А01В 67/00. Салдаев A.M., Заявка №91 94024340, 29.06.1991).
Недостатком известного устройства является недостаточная точность измерения, обусловленные повышенными требованиями к расположению тензорезисторных датчиков.
Задача, решаемая заявленным устройством - повышение точности определения горизонтальной компоненты тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин.
Технический результат - повышение точности измерения горизонтальной составляющей тягового усилия путем устранения влияния боковых и вертикальных составляющих со стороны тяг гидронавесной системы трактора.
Указанный технический результат достигается тем, что механизм для измерения горизонтальной составляющей тягового усилия от сельскохозяйственной машины включающий трактор, гидронавесную систему с тягами и переходной плитой, и тензорезисторы, отличается тем, что к переходной плите посредством шарнирно подвижной и шарнирно неподвижной опор прикреплена горизонтальная балка с двумя консолями, к концам которых прикреплены концы нижних тяг гидронавесной системы трактора, а тензорезисторы наклеены в середине пролета балки в горизонтальной диаметральной плоскости, при этом консоли выполнены одинаковой длины.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг. 2 - схема взаимодействия вертикальных и горизонтальных усилий с элементами механизма, дополненная эпюрами изгибающих моментов в горизонтальной (выше) и вертикальной (ниже) плоскостях, а на вспомогательной фиг. 3 - схема воздействия сил при традиционном расположении тензодатчиков на тензометрическом пальце.
Механизм для измерения горизонтальной составляющей тягового усилия от сельскохозяйственной машины состоит из горизонтально расположенной балки 1 с жестко прикрепленными к ней вертикальными осями 2 и 8. К концам балки 1 шарнирно закреплены тяги 3 гидронавесной системы трактора 4 на одинаковом расстоянии а (фиг. 3). Одна из вертикальных осей 2 (фиг. 3) шарнирно соединяется через кронштейн 6 с переходной плитой 7, связанной с остовом навесной машины, обычно выполняемой треугольной формы (на чертеже не показано). Вторая вертикальная ось 8 через рычаги 9 также соединяется с переходной плитой 7.
Работа заявленного механизма осуществляется следующим образом.
При движении трактора 4 на навесную сельскохозяйственную машину могут действовать как горизонтальная нагрузка Р, так и вертикальная нагрузка F. (фиг.2). Горизонтальная нагрузка будет изгибать балку 1 в горизонтальной плоскости. В этом случае балку 1 можно рассматривать, как нагруженную силами P1 и Р2 (Фиг. 2). Величина изгибающего момента в середине балки 1 (см. верхнюю эпюру на Фиг. 2) всегда будет равна (P12)*а. Закрепив тензорезисторы 10 в середине балки 1, можно замерять суммарное горизонтальное усилие в двух тягах навески 3.
Под действием вертикальных нагрузок F1 и F2 балка 1 будет изгибаться в вертикальной плоскости (Фиг. 2). Эпюра изгибающих моментов для балки 1 в вертикальной плоскости показана в нижней части фиг. 2. В средней части балки 1, как видно на эпюре, вертикальный изгибающий момент равен нулю, следовательно, вертикальные нагрузки не будут оказывать влияние на показания в горизонтальной плоскости от тензорезисторов 10.
Применение заявленного технического решения, за счет описанной совокупности существенных признаков, обеспечивает повышение точности измерения горизонтальной составляющей тягового сопротивления путем устранения изгибающих моментов в вертикальной плоскости, прикрепления тензорезисторов на расстоянии, превышающем 10 диаметров от точки приложения сил. Кроме того, по сравнению с прототипом сокращается количество датчиков для определения горизонтального усилия.

Claims (1)

  1. Механизм для измерения горизонтальной составляющей тягового усилия от сельскохозяйственной машины, включающий трактор, гидронавесную систему с тягами и переходной плитой и тензорезисторы, отличающийся тем, что к переходной плите посредством шарнирно подвижной и шарнирно неподвижной опор прикреплена горизонтальная балка с двумя консолями, к концам которых прикреплены концы нижних тяг гидронавесной системы трактора, а тензорезисторы наклеены в середине пролета балки в горизонтальной диаметральной плоскости, при этом консоли горизонтальной балки выполнены одинаковой длины.
RU2019110320A 2019-04-08 2019-04-08 Механизм для измерения горизонтальной составляющей тягового усилия от сельскохозяйственной машины RU2703423C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019110320A RU2703423C1 (ru) 2019-04-08 2019-04-08 Механизм для измерения горизонтальной составляющей тягового усилия от сельскохозяйственной машины

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019110320A RU2703423C1 (ru) 2019-04-08 2019-04-08 Механизм для измерения горизонтальной составляющей тягового усилия от сельскохозяйственной машины

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2703423C1 true RU2703423C1 (ru) 2019-10-16

Family

ID=68280418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019110320A RU2703423C1 (ru) 2019-04-08 2019-04-08 Механизм для измерения горизонтальной составляющей тягового усилия от сельскохозяйственной машины

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2703423C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749578C1 (ru) * 2020-11-10 2021-06-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Способ и устройство для определения горизонтального усилия от навесного почвообрабатывающего орудия
RU2770796C1 (ru) * 2021-06-21 2022-04-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Устройство для определения горизонтального усилия от навесного почвообрабатывающего орудия

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3814188A (en) * 1972-10-02 1974-06-04 Allis Chalmers Electronic draft load sensing system
SU444082A1 (ru) * 1972-10-09 1974-09-25 Молдавская Государственная Зональная Машиноиспытательная Станция Устройство дл измерени горизонтальной составл ющей т гового сопротивлени навесных машин
US5042586A (en) * 1990-12-14 1991-08-27 Deere & Company Tractor draft force sensor
US5178220A (en) * 1989-12-13 1993-01-12 Fiatgeotech-Technologie Per La Terra Device for controlling the attitude of an implement drawn by an agricultural machine
RU2067800C1 (ru) * 1994-06-29 1996-10-20 Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия Устройство для определения тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3814188A (en) * 1972-10-02 1974-06-04 Allis Chalmers Electronic draft load sensing system
SU444082A1 (ru) * 1972-10-09 1974-09-25 Молдавская Государственная Зональная Машиноиспытательная Станция Устройство дл измерени горизонтальной составл ющей т гового сопротивлени навесных машин
US5178220A (en) * 1989-12-13 1993-01-12 Fiatgeotech-Technologie Per La Terra Device for controlling the attitude of an implement drawn by an agricultural machine
US5042586A (en) * 1990-12-14 1991-08-27 Deere & Company Tractor draft force sensor
RU2067800C1 (ru) * 1994-06-29 1996-10-20 Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия Устройство для определения тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749578C1 (ru) * 2020-11-10 2021-06-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Способ и устройство для определения горизонтального усилия от навесного почвообрабатывающего орудия
RU2770796C1 (ru) * 2021-06-21 2022-04-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Устройство для определения горизонтального усилия от навесного почвообрабатывающего орудия

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2703423C1 (ru) Механизм для измерения горизонтальной составляющей тягового усилия от сельскохозяйственной машины
CN107421676B (zh) 一种悬挂式空间测力***
CN204085839U (zh) 一种双端测力装置
US10524403B2 (en) Method for determining a weight of a payload for a utility vehicle
CN108489657B (zh) 拖拉机三点悬挂空间动态载荷传感装置及其工作方法
CN104198154A (zh) 一种双端测力装置及测量方法
CN104390772B (zh) 一种套筒式机构静态和动变摩擦力的测试装置及测试方法
CN113237661B (zh) 一种翼吊发动机的动力学试验载荷测量装置和方法
CN104749047B (zh) 一种受弯构件力学性能测试装置及其使用方法
CN111395416A (zh) 一种模拟桥梁墩台基础受力特性的试验装置及试验方法
CN105628280A (zh) 装甲车辆综合传动装置应变片测力支撑座
CN105841857A (zh) 一种并联式五维力传感器
Rajdi et al. Textile-based micro electro mechanical system (MEMS) accelerometer for pelvic tilt mesurement
RU2703910C1 (ru) Устройство для определения тягового сопротивления навесных сельскохозяйственных машин и орудий
CN109682690B (zh) 挂篮仿真智能加载***
CN204575459U (zh) 一种受弯构件力学性能测试装置
CN107402100B (zh) 一种测力传感器
CN202974174U (zh) 一种基于电容传感器阵列的三维微接触式测头
CN105606354B (zh) 装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台
EP1733204A2 (en) Platform balance for wind tunnel
CN108061618A (zh) 一种扭矩计标准机
CN209961444U (zh) 基于激光位移传感器的天平校准装置
KR20080016995A (ko) 플랫폼 밸런스
CN100472012C (zh) 路面测平仪
JP2005172589A (ja) 材料の試験方法、材料試験機

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210409