Стенд для определения энергоемкости резания грунтов пассивным рабочим органом

 

СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГОЕМКОСТИ РЕЗАНИЯ ГРУНТОВ ПАССИВНЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ, включающий тележку, на которой установлен рабочий орган, привод, регулировочные устройства, регистри{зующую аппаратуру и грунтовой лоток, отличающийся тем, что, с целью упрощения его конструкции , тележка с рабочим органом снабжена тарировочным устройством, выполненным в виде грузовой подвески с набором грузов, которая соединена с рабочим органом посредством канатнобЛочной системы.

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (192 (112

3(512

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITMA (21) 3467764/29-03 (22) 09.07.82 (46) 23 03.84. Бюл. 22 11 (72) А.С.ШИпилов, В.К.Тимошенко, Л.Г.Мельникова, В.В.Трофанюк и В.В.Головань (71) Днепропетровский инженерно-строительный институт (53) 624.132.33(088.8) (56) 1. Федоров Д.И. Рабочие органы землеройных машин. М., "Машиностроение", 1971, с. 78.

2. Ветров Ю.A. Резание грунтов землеройными машинами. М., "Машиностроение", 1977, с. 40, 42.. (54) (57) СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГОЕМКОСТИ РЕЗАНИЯ ГРУНТОВ ПАССИВНЫМ

РАБОЧИМ ОРГАНОМ, включающий тележку, на которой установлен рабочий орган, привод, регулировочные устройства, регистрирующую аппаратуру и грунтовой лоток, отличающийся тем, что„ с целью упрощения его конструкции, тележка. с рабочим органом снабжена тарировочным устройством, выполненным в виде грузовой подвески с набором грузов, которая соединена с рабочим органом посредством канатно-бхйэчной системы.

1081455

Изобретение относится к лабораторному оборудованию по исследованию процессов резания и копания грунта.

Известен стенд для испытания рабочих органов землеройных машин, включающий тележку, рабочий орган с тензодатчиками, регулировочные устройства и измерительную аппаратуру (1 ).

Недостаток его заключается в сложности конструкции в связи с наличием тензаметрических,и осциллографических устройств.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является стенд для определения энергоемкости резания 15 грунтов пассивным рабочим органом, включающий тележку, на которой уста новлен рабочий орган, привод, регулировочные устройства, регистрирующую аппаратуру и грунтовой лоток (23. Я)

Недостатками известного стенда, являются сложность конструкции в связи с наличием тензометрических и осциллографических устройств, а также в трудоемкость обработки опытных 25 данных с целью получения энергоемкости резания грунта.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что у стенда для определения энергоемкости резания грунтов пассивным рабочим органом, включающего тележку, на которой установлен рабочий оРган, привод Регулировочные устройства, регистрирующую аппаратуру и грунтовой лоток, тележка с рабочим органом снабжена тарировочным устройством, выполненным в виде грунтовой подвески с набороМ .грузов, которая соединена.с рабочим органом посредством канатно-блочной системы.

На фиг. 1 изображен схематично стенд, вид сбоку; на фиг. 2 — тарировочный график зависимости КПД стенда от мощности, потребляемой двигателем 45 от сети.

Стенд включает грунтовой лоток 1, сверху которого размещаерся тележка 2 на роликах 3. На тележке смонтирован сменных пассивный землеройный рабочий орган 4, который посредством регули-ровочного устройства в виде винта 5 устанавливается на нужную глубину резания. Привод тележки реверсивный, он состоит из электродвигателя б, вал которого связан с червячным редуктором 7, двухбарабанной лебедки 8, оба барабана которой установлены на одной оси, но разнесены относительно друг друга на расстоя- 60 ние, равное ширине тележки 2. На каждом барабане лебедки 8 запасовано по одноггу тяговому канату 9 так, что обе ветни канатов крепятся на >арабане лебелни В, наматываясь на 65 него одной ветвью снизу, второй— сверху. Тяговый канат 9 огибает уравнительный блок 10. Нижние ветви канатов 9 прикреплены к корпусу тележки 2. На передней торцовой стенке грунтового лотка 1 закреплена мачта 11, которая оборудована тарировочным устройством в виде грузовой подвески 12 с набором грузов 13. Подъемный канат 14 закреплен одним концом на рабочем органе 4, огибает направляющие блоки 15 и 16 и крепится другим концом к подвеске 12. Регистрирующая аппаратура стенда выполнена в виде подключенного к электросети трехфаз ного счетчика 17 активной электроэнергии.

Стенд работает следующим образом.

Предварительно производят тарировку стенда, т.е. определение его КПД в зависимости от мощности, потребляемой из сети, путем имитации нагрузки на режущий орган грузоподъем ной силой. Для этого на грузовую подвеску 12 устанавливают набор грузов 13 известной массы. При подсоединенном подъемном канате 14 к рйбочф = му органу 4 включают электродвигатель б и с его попощью поднимают груз 13. Замеряют время секундомером, высоту подъема груза и расход электроэнергии из сети счетчика за время подъема груза. Вычисляют средmqp мощность Йс, потребляемую из сети, и соответствующее значение ХПД

r;,тенда по выражениям

Мс= Ф ВТ1

А и г ФЪ

А где tz - время подъема груза c;

- масса груза, кг;

- высота подъема грузаг

А - энергия, потребляемая двигателем из сетй, Дж. .Опускают груз 1 3 с подвеской 12 реверсированием электродвигателя 6.

Увеличивают массу поднимаемого груза 13. Вновь поднимают груз, замеряя время, высоту подъема и расход электроэнергии из сети, Вычисляют новое значение М и соответствующий

КПД стенда. Получают ряд значений мощности, потребляемой из сети, и соответствующие значения КПДг строят тарировочный график (фиг. 2) .

Затем производят резание грунта, При включенном электродвигателе б крутящий момент передается через червячный редуктор 7 на барабаны лебедки 8. Оцни концы тяговых канатов 9 сматываются с барабанов, а другие наматываются, огибая блок 10. Под действием усилия со стороны ветви

1081455

Ф(с,4 УТ

Фис.2

Составитель А. Толмачев

Редактор Т.Кугрышева Техред Ж.Кастелевич . Корректор В. Бутяга

Заказ 1522/Э» Тираж 823 Под пис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, М;н.ква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал lt t tt Патент, г.ужгород, ул,Проектная, 4 тяговых канатов 9 тележка 2 перемещается на роликах 3 по направляющим грунтового лотка 1. Рабочий орган 4, глубина резания которого на страивается регулировочным винтом 5, рреэает грунт. Возврат тележки 2 в исходное состояние осуществляется. реверсированием электродвигателя б.

Крюковая подвеска 12 при резащюи грунта поднимается вхолостую кана-: том 14, огибающим блоки 15 и 16, которые установлены на мачте 11.

По расходу энергии, регистрируемой

I счетчик ом, определяют среднюю мощность, потребляемую as сетку из та рировочного графика (фиг. 2) находят 15 соответствующее значение КПД стенда.

Энергоемкость и усилие резания апределяют из соотношений

Яу

К -- —.!

P „ 20

Р=К,где К - энергоеькость резания, Пж/м у

- КПД стенда .. энергия, потребляемая,ий. сети за время резания грун" та, Дж;.

Fã - площадь среза, м f

L - длина среза, м

- средняя сила резания, Н.

В связи с простой измерительной айпаратуры, которой оснешен стенд, снижается, время на его подготовку для проведения исследования энергоемкости резанкя грунтов, упрощается обработка опытныс данных, уменьшаются затраты на изготовление стенде по сравнению со стендами, оборудован- ными осциллографической к тенэометрической аппаратурой.

Наиболее целесообразной областью применения стенда являются лаборатории ВУЗов, в которых изучается землеройная техника.