RU2722872C1 - Устройство для определения усилий на рабочий орган сельскохозяйственных машин - Google Patents
Устройство для определения усилий на рабочий орган сельскохозяйственных машин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2722872C1 RU2722872C1 RU2019134598A RU2019134598A RU2722872C1 RU 2722872 C1 RU2722872 C1 RU 2722872C1 RU 2019134598 A RU2019134598 A RU 2019134598A RU 2019134598 A RU2019134598 A RU 2019134598A RU 2722872 C1 RU2722872 C1 RU 2722872C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- frame
- links
- ring
- section
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/13—Apparatus 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к конструкциям измерительных средств для изучения тягового сопротивления и нагруженности рабочих органов почвообрабатывающих орудий, преимущественно с использованием почвенных каналов. Заявленное устройство для определения усилий на рабочий орган сельскохозяйственных машин со стороны почвы включает почвенный канал с подвижным рабочим органом, установленным на тележке с рамой, и закрепленные на промежуточной прямоугольной рамке измерительные звенья, при этом измерительные звенья выполнены в виде колец прямоугольного сечения, снабженных диаметрально расположенными присоединительными элементами, перпендикулярно плоскости которых закреплены тензорезисторы, одни концы присоединительных элементов всех измерительных звеньев шарнирно закреплены на дополнительной рамке, а вторые - на раме, причем вторые концы вертикально расположенных измерительных звеньев прикреплены к раме посредством жестко закрепленных на ней арок, при этом геометрические размеры измерительных колец выбраны из соотношения
где ε - деформация тензорезисторов при наибольшей измеряемой нагрузке; Р - измеряемое усилие, Н; Е - модуль упругости материала кольца, Па; b - ширина сечения кольца, м; h - высота сечения кольца, м; R - средний радиус кольца, м. Технический результат заключается в повышении точности измерения усилий навесных сельскохозяйственных машин и орудий в трех направлениях. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к конструкциям измерительных средств для изучения тягового сопротивления и нагруженности рабочих органов почвообрабатывающих орудий, преимущественно с использованием почвенных каналов.
Известно устройство для динамометрирования рабочих органов почвообрабатывающих орудий, содержащее силоизмерительный элемент, элементы крепления и рабочий орган со стойкой, в котором на силоизмеритель-ном элементе расположены тензодатчики сопротивления, а сам силоизмерительный элемент охватывает стойку рабочего органа (а.с. СССР №974163, G01L 5/16, опубл. 30.06.92).
Недостатком известного устройства является то, что его использование сложно в эксплуатации, поскольку требует применения специального тарировочного оборудования, обеспечивающего раздельную калибровку каждого из тензодатчиков сопротивления.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является установка для объемного тензометрирования (Патент 2566398 RU С1), которая имеет измерительные звенья, кронштейны для крепления измерительных звеньев и рабочий орган со стойкой, при этом вертикально расположенное измерительное звено присоединено к верхней грани стойки с возможностью восприятия деформаций сжатия и растяжения. Остальные измерительные звенья установлены в горизонтальных плоскостях с возможностью восприятия деформаций сжатия, причем все они точечно уперты с разных сторон в грани стойки и обеспечивают неподвижное положение измерительных звеньев и стойки с рабочим органом в процессе проведения измерений. Помимо этого, предлагаемое устройство имеет, по меньшей мере, шесть измерительных звеньев по числу измеряемых переменных, которые расположены в направлении действия внешних нагрузок (Пат.RU 2566398, Установка для объемного тензометрирования, G01L 5/13 (2006.01), Опубл. 27.10.2015, Бюл. №30).
Недостаток известного устройства заключается в том, что измерительные звенья требуют подстройки под каждый конкретный рабочий орган. Поскольку измерения от боковых воздействий на рабочий орган осуществляются только односторонними усилиями, то они не препятствуют повороту рабочего органа. Поскольку размеры поперечного сечения стойки малые, то деформации и усилия на датчиках значительные, что негативно сказывается на точности замера.
Задача, решаемая изобретением - упрощение конструкции при измерении усилий на рабочий орган сельскохозяйственных машин в трех перпендикулярных направлениях.
Технический результат - повышение точности измерения усилий навесных сельскохозяйственных машин и орудий в трех направлениях.
Указанный технический результат достигается устройством для определения усилий, действующих на рабочий орган со стороны почвы, включающим почвенный канал с подвижным рабочим органом, установленным на тележке с рамой, и закрепленные на промежуточной прямоугольной рамке измерительные звенья, отличающееся тем, что измерительные звенья выполнены в виде колец прямоугольного сечения, снабженных диаметрально расположенными присоединительными элементами, перпендикулярно плоскости которых закреплены тензорезисторы, одни концы присоединительных элементов всех измерительных звеньев шарнирно закреплены на дополнительной рамке, а вторые - на раме, причем вторые концы вертикально расположенных измерительных звеньев прикреплены к раме посредством жестко закрепленных на ней арок, при этом геометрические размеры измерительных колец выбраны из соотношения
где ε -деформация тензометров при наибольшей измеряемой нагрузке; Р -измеряемое усилие, Н; Е -модуль упругости материала кольца, Па; b - ширина сечения кольца, м; h - высота сечения кольца, м; R - средний радиус кольца, м.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображено устройство для определения усилий, на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1, показывающее расположение тензорезисторов на кольцах.
Устройство для измерения усилий, действующих на рабочий орган сельскохозяйственных машин со стороны почвы, содержит раму 1, несущую сменный рабочий орган 7, например, например культиваторной стойкой, помещаемый в почвенном канале на подвижной тележке (на чертеже не показано). Рабочий орган 7 жестко закреплен на дополнительной прямоугольной рамке 2, которая присоединяется к раме 1 посредством измерительных звеньев 3, 4, 5. Устройство имеет не менее шести измерительных звеньев, расположенных, по крайней мере, три в одной плоскости, два в другой и одно в третьей. Звенья 3 измеряют усилия в продольном, относительно рамы 1(ось ох), направлении, звенья 4 - в поперечном (ось оу), а звенья 5 - в вертикальном (ось oz). По крайней мере одно измерительное звено 3, определяющее продольное усилие на рабочий орган 7, расположено параллельно продольной оси рамы 1 (фиг. 1). Звенья 4 (на чертеже изображены два звена), измеряющие поперечные усилия, расположены параллельно поперечной оси, а вертикально расположенные звенья 5 (на чертеже изображены четыре звена), измеряющие вертикальные усилия - параллельно вертикальной оси. Одни концы присоединительных элементов измерительных звеньев 3-5 шарнирно закреплены на рамке 2. Вторые концы расположенных горизонтально размещенных элементов 3 и 4 закреплены непосредственно на раме 1, а вертикально расположенных элементов 5 - закреплены на арках 6, выполненных на раме 1. Измерительные звенья 3-5 снабжены диаметрально расположенными присоединительными элементами, перпендикулярно плоскости которых закреплены тензорезисторы Рабочие части измерительных элементов 3-5 выполнены в виде колец прямоугольного сечения с тензорезисторами 8 и 9 (фиг. 2), закрепленными с наружной и внутренней сторон колец измерительных звеньев 3-5 (фиг. 1).
При работе устройства усилия, воздействующие на рабочий орган 7 (фиг. 1), передаются от него на рамку 2 и, соответственно, на кольца измерительных звенья 3, 4, 5. При этом при растягивающей нагрузке тензорезисторы 8, расположенные с внешней стороны колец (фиг. 2), растягиваются, а тензорезисторы 9, расположенные с внутренней стороны, сжимаются, что можно регистрировать измерительной электросхемой, например мостового типа. Для указанной системы измерительных звеньев 3-5 можно записать уравнения статики, из которых по усилиям, измеренным на звеньях 3-5, можно расчетным путем определить искомые усилия на рабочий орган 7 в горизонтальном (продольном и поперечном) и вертикальном направлениях.
За счет выполнения измерительных звеньев в виде колец прямоугольного сечения, снабженных диаметрально расположенными присоединительными элементами, одни концы которых шарнирно прикреплены к промежуточной рамке, а вторые концы шарнирно закреплены на раме тележки в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, обеспечивается достижение заявленного технического результата. При этом, каждый из измерительных элементов выполняет две функции - измерительную и конструктивно-соединительную. Кроме того, заявленное устройство обеспечивает повышение точности измерения усилий за счет устранения промежуточных элементов, и не требуется перенастройка устройства под конкретный рабочий орган.
Claims (8)
- Устройство для определения усилий на рабочий орган сельскохозяйственных машин со стороны почвы, включающее почвенный канал с подвижным рабочим органом, установленным на тележке с рамой, и закрепленные на промежуточной прямоугольной рамке измерительные звенья, отличающееся тем, что измерительные звенья выполнены в виде колец прямоугольного сечения, снабженных диаметрально расположенными присоединительными элементами, перпендикулярно плоскости которых закреплены тензорезисторы, одни концы присоединительных элементов всех измерительных звеньев шарнирно закреплены на дополнительной рамке, а вторые - на раме, причем вторые концы вертикально расположенных измерительных звеньев прикреплены к раме посредством жестко закрепленных на ней арок, при этом геометрические размеры измерительных колец выбраны из соотношения
- где ε - деформация тензорезисторов при наибольшей измеряемой нагрузке;
- Р - измеряемое усилие, Н;
- Е - модуль упругости материала кольца, Па;
- b - ширина сечения кольца, м;
- h - высота сечения кольца, м;
- R - средний радиус кольца, м.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019134598A RU2722872C1 (ru) | 2019-10-28 | 2019-10-28 | Устройство для определения усилий на рабочий орган сельскохозяйственных машин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019134598A RU2722872C1 (ru) | 2019-10-28 | 2019-10-28 | Устройство для определения усилий на рабочий орган сельскохозяйственных машин |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2722872C1 true RU2722872C1 (ru) | 2020-06-04 |
Family
ID=71067813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019134598A RU2722872C1 (ru) | 2019-10-28 | 2019-10-28 | Устройство для определения усилий на рабочий орган сельскохозяйственных машин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2722872C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2801775C1 (ru) * | 2022-11-08 | 2023-08-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Способ и устройство для определения точки приложения равнодействующей продольной силы, действующей на рабочий орган почвообрабатывающей машины |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4354390A (en) * | 1980-06-23 | 1982-10-19 | Northwestern Ohio Tractor Pullers Assoc. | Tractor pull sled |
SU974163A1 (ru) * | 1981-05-18 | 1982-11-15 | Новосибирский сельскохозяйственный институт | Устройство дл динамометрировани рабочих органов почвообрабатывающих орудий |
SU1744527A1 (ru) * | 1989-12-13 | 1992-06-30 | Новосибирский сельскохозяйственный институт | Устройство дл динамометрировани рабочих органов почвообрабатывающих орудий |
RU2566398C1 (ru) * | 2014-05-26 | 2015-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт" | Установка для объемного тензометрирования |
-
2019
- 2019-10-28 RU RU2019134598A patent/RU2722872C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4354390A (en) * | 1980-06-23 | 1982-10-19 | Northwestern Ohio Tractor Pullers Assoc. | Tractor pull sled |
SU974163A1 (ru) * | 1981-05-18 | 1982-11-15 | Новосибирский сельскохозяйственный институт | Устройство дл динамометрировани рабочих органов почвообрабатывающих орудий |
SU1744527A1 (ru) * | 1989-12-13 | 1992-06-30 | Новосибирский сельскохозяйственный институт | Устройство дл динамометрировани рабочих органов почвообрабатывающих орудий |
RU2566398C1 (ru) * | 2014-05-26 | 2015-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт" | Установка для объемного тензометрирования |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2801775C1 (ru) * | 2022-11-08 | 2023-08-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Способ и устройство для определения точки приложения равнодействующей продольной силы, действующей на рабочий орган почвообрабатывающей машины |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2717383C1 (ru) | Устройство для измерения усилий на рабочий орган сельскохозяйственных машин, преимущественно в почвенном канале | |
US8984928B2 (en) | Moment calibrating apparatus for multi-component force gauge and method of moment calibration | |
CN107421676B (zh) | 一种悬挂式空间测力*** | |
KR100413807B1 (ko) | 병렬형6축힘-모멘트측정장치 | |
RU2722872C1 (ru) | Устройство для определения усилий на рабочий орган сельскохозяйственных машин | |
RU2684441C1 (ru) | Устройство для измерения вертикального и горизонтального усилия на рабочий орган сельскохозяйственного орудия | |
US2822095A (en) | Weighing apparatus for lifting equipment | |
EA020666B1 (ru) | Стенд для измерения сопротивления грунтов и снежно-ледяных образований резанию | |
He et al. | Identification and adjustment of guide rail geometric errors based on BP neural network | |
CN106777737B (zh) | 一种起重机轮压测试装置与方法 | |
RU2769848C1 (ru) | Устройство для определения усилий, действующих на рабочий орган сельскохозяйственных машин со стороны почвы, преимущественно в почвенном канале | |
KR101617710B1 (ko) | 검측선을 이용한 교량 신축량 측정장치 | |
RU2800401C1 (ru) | Устройство для определения горизонтальных усилий, действующих на рабочий орган сельскохозяйственной машины со стороны почвы | |
RU152733U1 (ru) | Стенд для испытания железобетонных элементов на изгиб при статическом нагружении | |
CN113984356B (zh) | 一种巷道拱架稳定性测评方法和*** | |
RU178060U1 (ru) | Тензометрический динамометр | |
RU2822784C1 (ru) | Устройство для определения горизонтальных составляющих усилий, действующих на рабочий орган сельскохозяйственной машины со стороны почвы | |
RU2006117441A (ru) | Устройство и способ мониторинга технического состояния туннелей | |
RU2748865C1 (ru) | Тензометрическая плита, преимущественно для измерения горизонтального усилия на навесное сельскохозяйственное орудие | |
RU2801775C1 (ru) | Способ и устройство для определения точки приложения равнодействующей продольной силы, действующей на рабочий орган почвообрабатывающей машины | |
RU2589217C1 (ru) | Установка для объемного тензометрирования | |
CN107402100A (zh) | 一种测力传感器 | |
US4457385A (en) | Platform scale with bendable load sensing beam | |
RU145007U1 (ru) | Устройство для измерения опорных реакций | |
RU162934U1 (ru) | Тензометрические весы |