Прибор для измерения сил и моментов

 

1, ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛ И МОМЕНТОВ, содержащий фланец, кронштейн крепления рабочего органа и шарнирно закрепленные между фланцем и кронштейном измерительные звенья, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при измерении моментов и сил реакции почвы на рабочий орган почвообрабатьшакицего орудий или посевной машины, он Снабжен дополнительным измерительным звеном, при этом основные измерительные звенья объединены по три в две групйы, которые связаны между собой посредством шарнирного звена и расположены одна в вертикальной плоскрсти, другая - в горизонтальной, причем в каждой из групп два измерительных звена расположены параллельно один другому, одни концы параллельных звеньев каждой группы попарно связаны с шарнирным звеном, другие концы звеньев одной группы попарно связаны с фланцем, а другой - с кронштейном крепления рабочего органа, третье измерительное звено каждой из групп связано с противоположными концами двух параллельных измерительных звеньев, дополнительное изме (Л рительное звено расположено в плоскости , перпендикулярной оси шарнирного звена, а его концы посредством шарниров закреплены на обеих группах. 2.Прибор по п. 1,отличающ и и с я тем, что шарниры выполнены цилиндрическимиi а 3.Прибор по пп. 1 и 2, отли j ел чающийся тем, что оси шарниров каждого из звеньев расположенной в вертикальной плоскости группы размещены в поперечном относительно продольной оси прибора направлении, а расположенной в горизонтальной плослсости группы - размещены вертикально.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1167454

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ торые связаны между собой посредством шарнирного звена и расположены одна в вертикальной плоскости, другая — в горизонтальной, причем в каждой из групп два измерительных звена расположены параллельно один .другому, одни концы параллельных звеньев каждой группы попарно связаны с шарнирным звеном, другие концы звеньев одной группы попарно связаны с фланцем, а другой — с кронштейном крепления рабочего органа, третье измерительное звено каждой иэ групп связано с противоположными концами двух параллельных иэмериО

S тельных звеньев, дополнительное измерительное звено расположено в плоскости, перпендикулярной оси шарнирного звена, а его концы посредством шарниров закреплены на обеих группах. Я

2. Прибор по и. 1, о т л и ч а юшийся тем что шарниры выполнеУ

I рта ны цилиндрическими .

3. Прибор по пп. 1 и 2, о т л и — ч а ю шийся тем, что оси шарниров каждого из звеньев расположенной, Дав в вертикальной плоскости группы раз- Д мещены в поперечном относительно про дольной оси прибора направлении, а расположенной в горизонтальной плоскости группы — размещены вертикально.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3698483/30-15 (22) 06.02.84 (46) 15.07.85. Бюл. Ф 26 (72) Г.Я .Штыльфус, С.И.Шмат, И.И.Зайцев, В.И.Тульчинский, Г.Е.Кочетов, . Д.M.Óëàíoâñêèé, Ю.Н,Бондаренко

Ю.В.Иванов и Б.А.Нефедов (71) Кировоградский проектно-конструкторский институт по почвообрабатывающим и посевным машинам (53) 531.781(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 227640, кл . G 01 Ь 7/03, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф .974155, кл. G 01 Ь 1/22, 1981 (прототип) . (54)(57) 1» ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СИЛ И МОМЕНТОВ, содержащий фланец, кронштейн крепления рабочего органа и шарнирно закрепленные между фланцем и кронштейном измерительные звенья, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при измерении моментов и сил реакции почвы на рабочий орган почвообрабатывающего орудия или по севной машины, он Снабжен дополнительным измерительным звеном, при этом основные измерительные звенья объединены по три в две груплы, ко 11 G 01 Ь 1/22 А 01 С 7/20

1161454

Изобретение относится к приборам для динамометрирования машин-орудий и их рабочих органов, преимущественно для динамометрирования почвообрабатывающих рабочих органов, в 5 частности сошников сеялок.

Известен прибор для динамометрирования машин-орудий и их рабочих органов, включающий. рычажную систему и измерительные звенья P1).

Недостатком этого прибора являет.ся то,что с его помощью невозможно определить моменты сил реакций почвы относительно осей координат. Это обусловлено тем, что каждое из измерительных звеньев установлено таким образом, что оно не воспринимает момент составляющей реакции почвы на плече, равном расстоянию от точки ее приложения до линии, пара - >О лельной направлению этой составляющей реакции и проходящей через один из шарниров соответствующего параллелограмма прибора. Поэтому в расчетные формулы не входят величины, характеризующие конструктивные параметры кронштейна крепления рабочего органа.

Известен прибор для измерения сил и моментов, содержащий фланец, крон- 30 штейн крепления рабочего органа и шарнирно закрепленные между фланцами и кронштейном измерительные звенья (2 ).

Однако в известном приборе каж- З5 дый иэ стержней, на которых закреплены измерительные преобразователи силы, на все три координатные оси имеет проекции, отличные от нуля.

Это приводит к значительной трудо- 4О емкости вычислений векторов и моментов.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей прибора при измерении моментов H сил реакции 4$ почвы на рабочий орган почвообрабатывающего орудия или посевной машины.

Указанная цель достигается тем, что прибор для измерения сил и момен гов, содержащий фланец, кронштейн у крепления рабочего органа и шарнирно закрепленные между фланцем и кронштейном измерительные звенья, .набжен дополнительным измерительным ввеном,при этом основные измеритель- у алые звенья обьединены по три в две группы, которые связаны :между собой посредством шарнирного звена и рас положены одна в вертикальной плоск ти, другая — в горизонтальной, причем в каждой из групп два измерительных звена расположены параллельно один другому, одни концы параллельных звеньев каждой группы попарно связаны с шарнирным звеном, другие концы звеньев одной группы попарно связаны с фланцем, а другой — с кронштейном крепления рабочего органа, третье измерительное звено каждой из групп связано с противоположными концами двух параллельных измерительных звеньев, дополнительное измерительное звено расположено в плоскости, перпендикулярной оси шарнирного звена, а его концы посредством шарниров закреплены на обеих группах.

Кроме того, шарниры выполнены цилиндрическими.

При этом оси шарниров каждого из звеньев расположенной в вертикальной плокости группы размещены в поперечном относительно продольной оси прибора направлении, а расположенной в горизонтальной плоскости группы — размещены вертикально.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема прибора, на фиг. 2 — ориентация системы координат.

Прибор включает измерительные звенья, состоящие из стержней 1-7 и закрепленных на них измерительных преобразователей 8-14 силы, фланец

15 и кронштейн 16 крепления рабочего органа 17, а также соединительное звено, состоящее из переднего 18, заднего 19 кронштейнов и оси 20 .

Прибор работает следующим образом.

Нагрузка (реакция почвы), приложенная к рабочему органу 17, через

1 кронштейн 16 передается на стержни

1-3. При этом измерительные преобразователи 8-10 силы измеряют соответственно усилия N1, Я2 и Nç .

Далее нагрузка передается на пе.редний кронштейн 18, который от про- . ворота на оси 20 относительно заднего кроншгейна 19 удерживается стержнем

7. При этом измерительный преобразователь 14 силы измеряет усилие Ny.

От заднего кронштейна 19 нагрузка передается на стержни 4-6, а возникающие при этом усилия N, N< и N измеряют соответственно измерительные преобразователи 11-13 силы.

:1167454 1з + 11 сов Ы вЂ” И,; 1г "

Яэ, э :ф и,. ;

Np.d, N< ° а, К н

Z

R ÷

Мх

М2

10 где Кк, К„Г„ составляющие некто- 15 ра р е ак ции почвы соответственно на осях Х, Л и 7; моменты реакции почвы соответственно 20 относительно осей .

Х, Еи7 длина.перпендикуляра, опущенного иэ точки О на ось 25 стержня 7 (не показано).

М, M и М

Вычисление векторов и моментов реакций почвы на рабочий орган про изводится из условий, что сумма проекций векторов на каждую координатную ось и сумма моментов сил относитель- 5 но каждой оси равны нулю, Отсюда следует, что углы а(и э являются константами прибора, определяемыми его конструктивными параметрами

g = c(r c kg (a/Ь ) )

P= vcag (d(c) . .При вычислении моментов реакций почвы относительно осей принято,что ось Х проходит через точку О, ось Z — через точку Е и ось Y — через точку А. Знание расстояний между точками О, Е и A позволяет при необходимости привести все моменты к осям, проходящим через какую-либо одну точку.

При настройке прибора составляется уравнение

R >< = N ++ N + N c оз р, которое используется для контроля настройки.

Использование предлагаемого прибора по сравнению с известным устрой ством дает экономию трудовых и финансовых ресурсов за счет сокращения времени на обработку данных (вычисление векторов и моментов сил).!

167454

Составитель В.Жуков

Техред С.Мигунова Корректор М. Розман

Редактор Е.Копна

Филиал ППП "П атент", f. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4425/40 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, }К-35, Раушская наб., д. 4/5