Устройство для ускоренных испытаний почвообрабатывающих рабочих органов

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования процессов, происходящих при взаимодействии рабочих органов с почвой , и энергооценки процесса обработки почвы. Цель изобретения - повышение достоверности результатов исследования за счет обеспечения перемещения испытуемого рабочего органа по почве с постоянной структурой. Устройство для ускоренных испытаний почвообрабатывающих рабочих органов содержит круговой кольцевой желоб с почвой. В центре образуемого желобом кольца установлен вал с механизмом его привода во вращение. К валу жестко прикреплена радиальнр направленная балка , на которой смонтированы размещенные в желобе испытуемый рабочий орган и прикэтывающе-выравнивающее приспособление . Узел крепления рабочего органа к балке обеспечивает радиальное перемещение этого рабочего органа в желобе синхронизированно с его поступательным перемещением в желобе. 8 з.п. ф-лы, 14 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (()) (si)s G 01 М 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4720961/15™ (22) 19.07.89 (46) 07.04,92. Бюл. М 13 (71) Научно-производственное объединение

"Орошение" (72) А.М.Салдаев (53) 620.1.99(088.8) (56) Сб. трудов ВНИПТИМЭСХ. Повышение эффективности эксплуатации машиннотракторного парка, — Зерноград, 1986, с.126-132.

Пахомова И,Е. и др, К разработке стенда для исследования износа почвообрабатывающих органов. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ПОЧВООБРАБАТЫ ВАЮЩИХ

РАБОЧИХ ОРГАНОВ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования процессов, происходящих

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к стендовому оборудованию для испытания почвообрабатывающих рабочих органов сельскохозяйственных машин, изучения процессов, происходящих при их взаимодействии с почвой, и энергооценки путем синхронного фиксирования тягового сопротивления и рабочей скорости при поступательном перемещении.

Цель изобретения — повышение достоверности результатов исследования за счет обеспечения перемещения испытуемого рабочего органа по почве с постоянной структурой.

На фиг.1 изображено устройство для ускоренных испытаний почвообрабатываюпри взаимодействии рабочих органов с почвой, и энергооценки процесса обработки почвы. Цель изобретения — повышение достоверности результатов исследования за счет обеспечения перемещения испытуемого рабочего органа по почве с постоянной структурой. Устройство для ускоренных испытаний почвообрабатывающих рабочих органов содержит круговой кольцевой желоб с почвой. В центре образуемого желобом кольца установлен вал с механизмом его привода во вращение, К валу жестко прикреплена радиально направленная балка, на которой смонтированы размещенные в желобе испытуемый рабочий орган и прикатывающе-выравнивающее приспособление. Узел крепления рабочего органа к балке обеспечивает радиальное перемещение этого рабочего органа в желобе синхронизированно с его поступательным перемещением в желобе. 8 з.п. ф-лы, 14 ил. щих рабочих органов, план; на фиг.2 — сечение А — А на фиг.1, разрез кругового кольцевого желоба с почвой; на фиг.3 — сечение

Б-Б на фиг.1, диаметральный разрез узлов механизма привода во вращение испытуемого рабочего органа; на фиг,4 — сечение

 — В на фиг.1, местный разрез радиально направленной балки механизма привода во вращение испытуемого рабочего органа; на фиг.5 — сечение à — Г на фиг.4, соединение тягового каната средства радиального перемещения с вертикальным кронштейном каретки испытуемого рабочего органа; на фиг,6 — сечение Д-Д на фиг.4, диаметральное сечение каретки радиального перемещения испытуемого рабочего органа вдоль балки привода во вращение; на фиг,7 — ce1725087

10

25

55 чение Е-Е на фиг.4, узел соединения испытуемого рабочего органа с кареткой радиального перемещения; на фиг.8 — сечение

Ж вЂ” Ж на фиг.7, узел соединения тензодинамометрического датчика тягового сопротивления с кареткой радиального перемещения испытуемого рабочего органа; на фиг.9— траектория движения по спирали эвольвенты круга испытуемого рабочего органа при синхронном поступательном и радиальном перемещениях в кольцевом желобе; на фиг.10 — сечение 3 — 3 на фиг.1, компоновка тензометрического датчика скорости поступательного перемещения испытуемого рабочего органа внутри обода катка прикатывающе-выравнивающего приспо-. собления; на фиг.11 — положение тягового каната на шкивах привода каретки перемещения испытуемого рабочего органа от внутреннего борта кольцевого желоба в направлении к внешней стенке при предварительной подготовке почвы к эксперименту; на фиг,12 — положение независимых контуров тяговых канатов на шкивах для перемещения по направлению радиуса кольцевого желоба синхронно с соответственным перемещением испытуемого рабочего органа и при каты вающе-вы равн ива ю щего и риспособления для уплотнения почвы в желобе при совмещенных операциях проведения опытов и подготовки почвы к следующему эксперименту; на фиг.13 — фрагмент кинематики прикатывающе-выравнивающего приспособления с синхронным перемещением испытуемого рабочего органа вдоль радиально направленной балки, жестко соединенной с валом привода и расположенный на диаметрально противоположной стороне желоба с почвой относительно прикатывающе-выравнивающего приспособления; на фиг.14 — положение тяговых канатов на шкивах неподвижной и подвижных осях при проведении испытаний экспериментальных рабочих органов с существенной боковой составляющей от общего тягового сопротивления, Устройство (фиг.1) включает в себя замкнутый круговой кольцевой опорный желоб

1, заполненный почвой, расположенный в центре образованного желобом 1 кольца вертикальный вал 2 с механизмом 3 его привода во вращение и жестко присоединенную к валу 2 радиально направленную балку

4, на которой смонтированы размещенные в желобе 1 испытуемый рабочий орган 5 и прикатывающе-выравнивающее приспособление 6. Механизм 3 привода во вращение балки 4 включает источник.7 мощности, связанный силовыми кабелями с магнитным пускателем четвертой величины и реверсивной кнопочной станцией дистанционного пульта управления и плавкими 100 А предохранителями с сетью переменного тока напряжением 380 В, останов 8 с электромагнитным тормозом, многоступенчатый редуктор 9, конический редуктор 10 с вертикальным ведомым валом и открытая промежуточная цепная передача (не показано) привода вертикального пустотелого вала

2 радиально направленно балки 4.

Круговой кольцевой желоб 1 (фиг.2) выполнен в виде сварного замкнутого каркаса из профильных уголков 11 и 12 верхнего яруса, из уголков 13 и 14 нижнего яруса, стоек 15 и 16, монтажных плит 17 и 18, внешней 19 и внутренней 20 стенок из листового металла, днища 21 и замкнутых кольцевых трубопроводов 22 и 23 с открылками 24 для подпочвенного орошения и аэрации почвы в опорном желобе 1. Монтажные плиты 17 и

18 зафиксированы анкерными болтами 25 к фундаменту устройства.

Радиально направленная балка 4 (фиг.1

3, 4 и 6) представляет собой полую квадратную трубу сечением 100 х 100 х 10 мм, размещенной одной парой ребер в вертикальной плоскости, а второй — в горизонтальной.

В центре кольцевого опорного желоба 1 (фиг.1 и 3) посредством анкерных болтов 26 к фундаменту устройства закреплена опорная плита 27 с вертикальной ступенчатой неподвижной осью 28, взаимно соединенных замкнутыми кольцевыми сварными швами. В нижней части оси 28 размещен стакан 29 с роликоподшипником 30. Роликоподшипник 30 закрыт фасонным диском 31, исключающим попадание в него пыли. Диск

31 жестко соединен с вертикальным полым приводным валом 32 механизма привода во вращение радиально направленной балки 4.

На валу 32 сварными швами закреплена ведомая звездочка 33 открытой втулочно-роликовой цепной передачи конического редуктора 10. Верхняя часть приводного вала 32 размещена в однородном шариковом подшипнике 34. В свою очередь внешняя обойма подшипника 34 размещена во фланце 35 диска 36. Диск 36 болтами 37 и гайками

38 закреплен с наклонными балками 39 гнутого профиля, нижние концы которых с равным шагом по периметру жестко связаны с уголком 13 нижнего яруса и монтажными плитами 17 опорного желоба 1, В верхней пустотелой части приводного вала 32 посредством шлицевой пары 40 размещен стакан 41 приводной радиально-направленной балки 4. Приводная балка 4

1725087 закреплена со стаканом 41 посредством объемной силовой плиты 42, взаимно соединенных друг с другом посредством двух пар болтовых соединений 43. Стакан 41, балка 4 и силовая плита 42 снабжены технологическим отверстием 44 для размещения неподвижной оси 28. Верхняя часть оси 28 заканчивается шлицами 45. В торцовой части оси 28 выполены два резьбовых отверстия под болты 46 (М 12 х 35).

Средства 47 и 48 синхронизированного радиального перемещения испытуемого рабочего органа 5 (фиг.1, 4, 6 и 7) и прикатывающе-выравнивающего приспособления 6 содержат охватывающие балку 4 два раэьемных каркаса 49 каретки, снабженной осями 50 и фигурными роликами 51, попарно разнесенных по длине каркаса 49 каретки, кронштейна 52 привода поступательного перемещения каркаса 49 каретки, нижних подвесов 53 и 54 для соединения с балкой 55 испытуемого рабочего органа 5.

Балка 55 с испытуемым рабочим органом 5 взаимно соединены парой фланцев 56.

Это позволяет в широком диапазоне изменять глубину хода испытуемого рабочего ор гана 5, так и угол постановки стойки 57 рабочего органа 5 к направлению движения.

Передняя часть балки 55 (фиг.4, 7 и 8) соединена шарнирно с кронштейнами 58 и 59 каркаса 49 каретки средства 47 радиального перемещения испытуемого рабочего органа

5 посредством оси 60 тензодимометрического датчика тягового сопротивления и подшипниковых опор 61. Осевое смещение оси

60 в подшипниковых опорах 61 ограничено фасонными болтами 62, а балки 55 относительно оси 60 — стопорным болтом 63, ввернутым в варенную гайку 64 втулки 65 балки

55. На подготовленных ортогональных площадках 66 и 67 оси 60 наклеены тензорезисторы, которые соединены вместе с компенсационными тензореэисторными датчиками в две самостоятельные и независимые мостовые измерительные цепи для синхронной регистрации горизонтальной и вертикальной составляющих общего тягового сопротивления испытуемого рабочего органа 5. Такое конструктивное выполнение тенэодинамометрической оси 60 и соединение с балкой 55 обеспечивают независи- мость и постоянство результатов испытаний. Этим обеспечивается высокая надежность получаемой информации при испытании широкого спектра рабочих органов сельскохозяйственной техники.

Периферийные части радиально направленной балки 4 (фиг,4 и 1) снабжены опорными роликами 68, закрепленными в кронштейнах

69, Опорные ролики 68 балки 4 перемещаются по уголку 12 верхнего яруса опорного желоба 1. Этим обеспечивается устойчивый ход испытуемых рабочих органов 5 по глуби5 не хода обрабатываемого слоя.

Средство синхронизированного радиального перемещения 47 испытуемого рабочего органа 5 от внешней кромки 19 кругового кольцевого желоба 1 к его внут10 ренней стенке 20 выполнено в виде неподвижной оси 28, установленной в имеющейся. внутри вала 32 привода полости и оси 70, установленной с возможностью вращения на противоположном конце балки 4, и за15 крепленного на упомянутых осях 28 и 70 посредством охвата в несколько витков тягового каната 71. Тяговый канат 71 (фиг.1, 3, 4 и 5) закреплен на кронштейне 52 каркаса

49 каретки испытуемого рабочего органа 5 и

20 своими ветвями охватывает оси 28 и 70 посредством шкивов 72 и 73, расположенных на двух уровнях, при этом шкивы 72 и 73 разного уровня имеют различный диаметр.

Шкив 72 размещен неподвижно на шлице25 вой части 45 вертикальной оси 28 внутри и соосно с приводным валом 32 механизма привода во вращение присоединенную к валу 32 радиально направленную балку 4. Диаметрально удаленные шкивы 73

30 закреплены подвижно на осях 70 подпружиненной плиты 74, взаимно соединенных замкнутыми ветвями тягового каната 71, От осевого смещения шкив 72 ограничен шайбой 75 и парой болтов 46, ввернутых в резь35 бовые отверстия неподвижной оси.28, Шкивы 72 и 73 по посадочным местам выполнены взаимозаменяемыми.

На диаметрально противоположных торцах приводной балки 4 сварными швами

40 закреплены плиты 76, а в них размещены направляющие 77. Между плитами 74 и 76 размещены четыре цилиндрические пружины 78 сжатия. Степень натяжения ветвей тягового каната 71 зависит от силы сжатия

45 витков пружин 78, поджимаемых гайками 79 на резьбовой части направляющих 77. Плита

74 снабжена втулками 80, исключающими ее перекос и заклинивание на направляющих

77. Шкив 73 от осевого смещения на оси 70

50 ограничен шайбой 81 и болтами 82. Шкив 73 с осью 70 свободно вращается в подшипниковых опорах втулки 83 плиты 74.

Концы тягового каната 71 (фиг,5) запрессованы в реэьбовые втулки 84 и 85. Втулка

55 84 заканчивается упором 86 с лысками под рожковый ключ на 17 мм и резьбовым штифтом 87 (MB), Втулка 85 на цилиндрической поверхности также несет лыски 88 под рожковый ключ на 14 мм и заканчивается резь1725087

20

30

40

50 бой 89 (М 16). Во внутренней полости втулки

85 нарезана резьба на М 8, Концы тягового каната 71 соединены друг с другом в прорези 90 кронштейна 52 каретки радиального смещения испытуемого рабочего органа 5.

Самопроизвольное вывинчивание резьбового штифта 87 из втулки 85 исключено навинченной контргайкой 91 на резьбе 89 втулки 85.

Средство 48 синхронизированного радиального перемещения прикатывающе-выравнивающего приспособления 6 для выравнивания и уплотнения почвы в круговом кольцевом желобе 1 как во время эксперимента, так и до его начала выполнено идентичным со средством 47 синхронизированного радиального перемещения испытуемых рабочих органов 5. Прикатывающе-выравнивающее приспособление 6 смонтировано на балке 4 с возможностью перемещения по направлению радиуса кольца желоба 1 синхронно с соответственным перемещением испытуемого рабочего органа. Прикатывающе-выравнивающее приспособление 6 установлено на балке 4 посредством каркаса 49 каретки с охватывающими балку 4 роликами 51 на осях 50 и присоединенного к кронштейну 52 каретки тягового каната 71, ветвями охватывающего расположенные с противоположных концов балки 4 неподвижную 28 и подвижную 70 оси. Прикатывающе-выравнивающее приспособление 6 выполнено в виде отвальных пластин 92 и уплотнительного катка 93, снабженного тензометрическим датчиком 94 скорости поступательного перемещения, который размещен внутри обода 95 катка 93. Отвальные пластины 92 использованы в качестве рабочего органа для выравнивания почвы в желобе 1 (фиг.1). Пластины 92 заимствованы с планировщика. Положение отвальных пластин 92 выполено регулируемым по ширине захвата. Положение пластин 92 относительно балки каркаса 49 каретки подпружинено.

Для уплотнения почвы использован каток 93 с почвозацепами 96 (фиг.10), которыми почва локально деформируется в вертикальных слоях, а также исключается проскальзывание обода 95. Для эффективного уплотнения почвы каток 93 выполнен с коническими ребордами 97. Реборды 97 с средней цилиндрической секцией 98 соединены болтами 99 через дистанционные втулки 100. Ось 101 катка 93 жестко соединена с вилкой 102, прикатывающе-выравнивающего устройства 6 (фиг.1). На оси 101 размещена ступица 103 вместе с подшипниковыми опорами и сальниковыми уплотнениями.

Внутренние фланцы конической реборды 97 и цилиндрической секции 98 с одной стороны свободно опираются на посадочную поверхность 104 ступицы 103, а с другой — на посадочную поверхность сальниковой крышки 105 и болтами 106 совместно закреплены со ступицей 103, С левой стороны на пояске ступицы 103 посредством болтов

107 закреплен фасонный диск 108 тензометрического датчика 94 скорости поступательного перемещения испытуемого рабочего органа 5.

Тенэометрический датчик 94 скорости поступательного перемещения содержит неподвижное кольцо 109 (фиг.10), которое с помощью зажимов 110 и 111, болтов 112 и

113 закреплено на выступах 1114 неподвижной части вилки 102. На неподвижном кольце 109 тремя закрепками 4х10 мм крепится корпус 115 магнитно-управляемого контакта

116 (КЭМ-2Б), закрытого в запаянной стеклянной ампуле. В С-образном кронштейне

117, изготовленного из немагнитопроводящего материала (алюминий, бронза, латунь, пластмасса), размещен постоянный магнит

118 с регулировочным винтом 119 и гайками

М6. Для исключения случайного контакта винтов 120 подвижного диска 121 с ампулой

116 магнитоуправляемого контакта КЭМ—

2Б, последний также размещен в корпусе

115 из текстолита. Подвижный диск 121 содержит два разъемных полукольца, соединяемых на поверхности фасонного диска 108 посредством зажимов 122 и болтов 123. С помощью заклепок на полукольцах 121 закреплен диск 124, изготовленный из немагнитопроводящего материала. На диске с равным шагом на периферийной части расположены винты 120 (36 винтов с угловым шагом 10 +.5), являющиеся магнитопроводами. Для защиты подвижного диска 124 от случайных ударов в рабочей зоне испытуемого рабочего органа 5 с помощью заклепок

125 размещен корпус 126, Для повышения надежности работы тензометрического датчика 94 скорости поступательного перемещения последний размещен внутри конической реборды 97.

Синхронизированное радиальное перемещение испытуемого рабочего органа 5 в желобе 1 с почвой (фиг.9) с его поступательным перемещением от внешней кромки 12 кольцевого опорного почвенного желоба 1 к внутренней кромке 11 обеспечивает траекторию движения испытуемого рабочего органа 5 по спирали-эвольвенте круга, с шагом в радиальном направлении, равным рабочей ширине захвата испытуемого рабочего органа 5.

1725087

При проведении исследований влияния интенсивности дождя на степень уплотнения почвы и возникновения эрозионно-опасных частиц прикатывающе-выравнивающее приспособление 6 демонтируют с приводной бал- 5 ки 4. Испытуемый рабочий орган 5, например секцию с БИà — 3, фиксируют на балке 55 каретки 49 радиального перемещения. Привод каретки 49 радиального перемещения осуществляют одной ведущей ветвью тягового кана- 10 та 71, ветви которого размещены на шкивах

72 и 73 (фиг.11), причем ведомая ветвь тягового каната дважды охватывает шкив 72. В этом случае происходит поступательное движение средства 47 радиального перемещения испы- 15 туемого .рабочего органа 5 от внутренней стенки 20 в направлении к внешней стенке

19. Этим обеспечивают равномерное смещение испытуемого рабочего органа 5 по ширине почвенного желоба 1. При анализе 20 факторов влияния вида обработки почвы, интенсивности дождя, типа дождевальных аппаратов на эрозию почвы и конкретным рабочим органам закладывают кольцевые площадки для отбора почвенных проб. 25

Для снижения затрат труда и времени на подготовку почвы к эксперименту и проведение опыта канаты 71 (фиг.12) размещают таким образом, чтобы траектории 30 средств 47 и 48 радиального перемещения испытуемого рабочего органа 5 в желобе 1 с почвой пересекались с прикатывающе-выравнивающим приспособлением 6, Для строгой синхронизации движения 35 средств 47 и 48 радиального перемещения, последние соединены частью ведомой ветви тягового каната 71. Фрагмент кинематики средств 47 и 48 радиального перемещения с испытуемым рабочим орга- 40 ном 5, например ротационные рабочие органы для рыхления откосов гребней при возделывании картофеля в орошаемом земледелии, и прикатывающе-выравнивающего приспособления 6 изображен на фиг.13. 45

При испытании рабочих органов с отвально-лемешной поверхностью асимметричными рабочими органами 5 (корпуса плугов, секции дисковых рабочих органов и др.) возникает боковая составляющая, вели- 50 чина которой достигает 0,2 — 0,4 доли от общего тягового сопротивления. Для этого (фиг.14) ветви каната 71 (ведущая и ведомая) дважды охватывают разновеликие шкивы

72 на неподвижной оси 28, причем ветви 55 тягового каната 71 представлены в виде двух замкнутых восьмерок. Это позволяет проводить испытания рабочих органов 5 с асимметричной нагрузкой, например, корпусов плугов на рабочих скоростях до 30 км/ч. При испытании установлено, что боковая составляющая превышает 30 от общего тягового сопротивления. Описанное размещение канатов 71 для синхронного перемещения испытуемых рабочих органов

5 по круговой траектории и их одновременное смещение в радиальном направлении посредством средств 47 и 48 радиального перемещения испытуемого рабочего органа

5 и прикатывающе-выравнивающего приспособления 6 позволяет начать движение, от внутренней стенки 11, как при испытании корпуса плуга, так и планировщика 91 и катка

93 для уплотнения почвы к следующему опыту, к внешней стенке 12 и наоборот желоба 1, при достижении каркасов 49 кареток радиального перемещения концевых выключателей на приводной балке 4 в цепи питания электродвигателя 7 механизма 3 привода во вращение полого вала 2 радиально направленной балки 4.

Работу устройства для ускоренных испытаний почвообрабатывающих рабочих органов рассмотрим на примере долотарыхлителя, глубокорыхлителя, универсальной культиваторной лапы и корпуса плуга, соответственно с глубиной обработки 18, 80,8 и 27см.

Устройство работает следующим образом, Перед началом эксперимента по кольцевым трубам 22 и 23 и открылкам 24 кругового кольцевого опорного желоба 1 подается оросительная вода и обеспечивается необходимая влажность почвы. В качестве почвы берутся почвенные монолиты, характерные для региона, и с размерами

1х1х0,6 м, которые уложены на песчаной подушке выше труб 22 и 23 и открылок 24.

Исходная плотность почвы (г/см ) достигается нормой поливной воды (м /га), а твердость почвы (Па) последовательным прикатыванием катком 93, закрепленного в каркасе 49 каретки средства радиального перемещения 48.

Испытуемое долото-рыхлитель представляет собой стойку 57 с наральником на конце. Конструктивная ширина захвата 16 мм, Глубина рыхления 18 см. Рабочая ширина захвата 20 см. Глубину рыхления рабочего органа 5 в пределах 18 см устанавливают перемещением стойки 57 во фланцах 56, а устойчивый ход по глубине — перемещением фланцев 56 по длине балки 55 испытуемого рабочего органа 5. Размещение тягового каната 71 на шкивах 72 и 73 соответствует положению, изображенному на фиг.11. Диаметр шкива 72 на неподвижной оси 28 с учетом рабочей ширины долота-рыхлителя 5 определяют расчетом D = Врл, где Вр—

1725087

12 рабочая ширина захвата; O — диаметр шкива для размещения ветвей тягового каната, см. В данном случае Ощ = 200/3,14 = 63,6 мм.

Заблаговременно подготавливают к работе и непосредственной записи рабочего процесса регистрирующую аппаратуру, в качестве которой служат 16-канальный осциллограф НО 41 У 42 и 10-канальный тензоусилитель "ТОПАЗ вЂ” 3M", взаимно соединенные экранированными кабелями и дистанционным пультом управления, сблокированного с реверсивной кнопочной станцией магнитного пускателя привода электродвигателя 7. На осциллографическую ленту осциллографа одновременно фиксируют горизонтальную и вертикальную составля ющие общего тягового сопротивления долота-рыхлителя 5, регистрируемые осью 60 тензометрическим датчиком тягового сопротивления, а величина рабочей скорости синхронно записывается отметками пройденного пути тензометрическим датчиком 94 скорости поступательного перемещения, размещенного внутри обода 95 катка 93. Едиными отметками технологического процесса является время, фиксируемое датчиком времени с интервалами 0,1 с.

Потребная мощность на выполнение технологического процесса рассчитывается по формуле и = (P \/)!1000, кВт, где P — общее тяговое сопротивление испытуемого рабочего органа, Н; V — величина рабочей скорости поступательного перемещения, м/с.

При включении в сеть посредством кнопочной станции и магнитного пускателя электродвигателя 7, вращение от него передается через вал останова 8 на приемныйй вал многоступенчатого редуктора 9. Перемещая рычаг на крышке многоступенчатого редуктора 9, изменяют передаточное отношение перемещением подвижных шестерен, обеспечивая заданный режим вращения приводной балки 4. От выходного вала многоступенчатого редуктора 9 приводится во вращение приемный вал конического редуктора, взаимно соединенных эластичной муфтой, Выходной вертикальный вал редуктора 10 соединен открытой втулочно-роликовой цепной передачи со звездочкой 33 ведущего полого вала

32, От вала 32 посредством шлицевой пары

40 получает привод стакан 41 совместно с объемной силовой плитой 42 и приводной балкой 4. Вертикальное положение вала 32 обеспечивают в нижней части роликоподшипник 30 в стакане 29 неподвижной ступенчатой оси 28, а в верхней части— однорядным шарикоподшипником 34 во фланце 35 диска 36, Диаметрально противоположные концы приводной балки 4 опира55 осциллографическую бумагу, а при непосредственной записи на печать и вывод к бортовой ЭВМ вЂ” сразу же анализируют экспресс-данные.

Зона рыхления почвы рабочим органам глубокорыхлителя при обработке на глубину ются через ролики 68 на внешний фасонный уголок 12 верхнего яруса кольцевого замкнутого почвенного желоба 1 и перекатываются по нему. Каркас 49 каретки устройства

5 синхронизированного радиального перемещения 47 испытуемого рабочего органа 5 фигурными роликами 51 охватывают приводную балку 4 и через оси 50 увлекаются во вращательное движение, перемещая за со10 бой через подвес 53, его кронштейны 58 и

59, подшипниковые опоры 61 и ось 60 тензометрического датчика тягового сопротивления — балку 55-испытуемого рабочего органа 5. Тяговое сопротивление долота15 рыхлителя фиксируется тензорезисторами сопротивления, наклеенными на ортогональных площадках 66 и 67. При вращении приводной балки 4 вокруг неподвижной оси

28 шкив 73 увлекается вместе с балкой 4.

20 Витки тягового каната 71, многократно охватывающие верхний шкив 72 на неподвижной оси 28, исключают проскальзывание ветвей каната 71 по поверхности шкива 72.

При вращении балки 4 против часовой

25 стрелки (фиг.11) ведомая ветвь каната 71 вращает шкив 73 на подвижной оси 70 по часовой стрелке. Ведущая ветвь тягового каната 71 через резьбовой штифт 87 и втулку

85 замкнут контргайкой 91 в вертикальной

30 прорези 90 кронштейна 52 каркаса 49 каретки средства 47 синхронизированного радиального перемещения испытуемого рабочего органа 5. В данном случае каркас

49 каретки начинает двигаться в радиаль35 ном направлении кольцевого почвенного желоба 1 от внутренней стенки 11 к стенке

12. За каждый оборот приводной балки 4 (фиг.9) каркас 49 каретки своими фигурными роликами 51 на осях 50, перекатываясь по

40 граням приводной балки 4, синхронно перемещается в радиальном направлении замкнутого кольцевого опорного почвенного желоба 1 на рабочую ширину захвата долота-рыхлителя. При достижении каркаса 49

45 каретки концевых включателей на приводной балке 4 размыкается силовая цепь питания электродвигателя 7, а ими напряжение питания подается в электромагнитный тормоз останова 8, которым производится эф50 фективное торможение приводной балки 4, После завершения опыта вновь готовят почву к следующему эксперименту. При завершении опыта снимают качественные показатели процесса рыхления, проявляют

1725087

60 см на поверхности почвы в среднем составляет 40-45 см. Расчетный диаметр шкива 72 на неподвижной оси 28 равен Овi = Bp/ л = 450/3,14 = 143 мм, Испытуемый рабочий орган глубокорыхлителя 5 непосредственно 5 крепится к каркасу 49 каретки радиального перемещения осями 60 тензометрического датчика тягового сопротивления при вертикальном положении нижних подвесов 53 и

54 (фиг.7). Глубину рыхления изменяют пе- 10 рестановкой осей 60 в отверстиях стойки глубокорыхлителя. Интервал изменения рыхления производят через 5 см в диапазоне 30-80 см. В дальнейшем технологический процесс рыхления почвы происходит 15 аналогичным образом.

Для сокращения затрат труда и времени на подготовку и проведение опыта производят одновременно и планировку поверхности и уплотнения почвы. Для этого на 20 диаметрально противоположной части приводной балки 4 размещают второе средство

48 радиального перемещения прикатывающе-выравнивающего приспособления 6 (фиг.12), в котором через вилку 102 соедине- 25 ны с подвесом 54 отвалы 92 планировщика и каток 93, Отвалы 92 устанавливают на ширину захвата большее, нежели ширина захвата испытуемого рабочего органа 5.

Отвалами 92 разрыхленная почва сдвигает- 30 ся под реборды 97 и 98 катка 93. Фасонные конические реборды 97 плавно уплотняют рыхлый слой почвы, увеличивая степень уплотнения почвы с каждым оборотом катка

93. Почвозацепы 96 производят интенсив- 35 ное локальное уплотнение почвы. Противоположная цилиндрическая часть реборды

97 окончательно выравнивает поверхность почвы. Вращение катка 93 на оси 101 вилки

102 обеспечивает также строгую синхрон- 40 ную запись рабочей скорости глубокорыхлителя. Для увеличения оперативной информации и дополнения исходного банка данных реверсивной кнопочной станцией магнитного пускателя изменяют направле- 45 ние вращения вала двигателя 7, Перед запуском двигателя переставляют в новое положение с каркаса 49 каретки средства синхронизированного радиального перемещения 48 балку 55 с вилкой 102 катка 93 с 50 подвеса 53 в опоры 61 подвеса 54. Стойку глубокорыхлителя таким же образом переставляют в каркасе 49 каретки 47 синхронизированного радиального перемещения с подвеса 53 в опоры 61 подвеса 54 и фикси- 55 руют осями 60 тензометрического датчика тягового сопротивления, При испытании универсальных стрельчатых культиваторных лап с шириной захвата 220 мм диаметр шкива 72 привода радиального перемещения составляет 70 мм.

Кронштейны перемещения 47 и 48 испытуемого рабочего органа 5 и прикатывающе-выравнивающего приспособления 6 (фиг.13) последовательно соединены ветвью тягового каната 71. Этим обеспечивается строгое синхронное перемещение испытуемого рабочего органа 5 и катка 93 для уплотнения почвы, В остальном технологический процесс ускоренных испытаний происходит. аналогичным образом.

При испытании корпуса лемешного лущильника (равным образом корпусов плугов с отвально-лемешной поверхностью) возникает боковая составляющая от общего тягового сопротивления. Для преодолевания ее и исключения проскальзывания тягового каната 17, обе ее ветви, как ведомая, так ведущая, многократно охватывают шкивы 72 на оси 28 (фиг.14). Диаметр шкива равен 95,5 мм. В дальнейшем процесс подготовки и проведения опыта происходит аналогичным образом.

Параметрические управления эвольвенты окружности имеют вид:

Х = k (cos а+ а sin а );

Y = k (sin а- асов а ), (1) где k — радиус шкива на неподвижной оси; а- угол поворота поворотной балки вокруг неподвижной оси..

Величину радиуса k находят из формулы

k= Вр/2л, (2) где Вр — ширина захвата рабочего органа.

Длина S дуги (пути) движения испытуемого рабочего органа рассчитывается по выражению

S=1/2k а (3)

Величину угла поворота а приводной балки от начального положения (от внешней кромки желоба или от внутренней стенки) находят из зависимости

RM=kO (4) где RM — радиус внешнего круга кромки по- чвенного желоба, Внутренний радиус почвенного желоба определяют по формуле:

Res = RM - Впж (5) где B>ж — ширина опорного почвенного жепо6а, Кратность и поворота тяговой штанги находят из отношения;

n = Впж/Вр, (6)

На основании формул (1)-(6) предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет в однородной среде и с заданной рабочей скоростью получать в 15-20 раз больше информации по результатам испытания, нежели в кольцевом почвенном кана15

1725087

45

55 ле. Этим обеспечивается высокая достоверность результатов испытаний.

Формула изобретения

1. Устройство для ускоренных испытаний почвообрабатывающих рабочих органов, содержащее круговой кольцевой желоб с почвой, расположенный в центре образованного желобом кольца вертикальный вал с механизмом его привода во вращение и жестко присоединенную к валу радиально направленную балку, на которой смонтированы размещенные в желобе испытуемый рабочий орган и прикатывающе-выравнивающее приспособление, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов исследования за счет обеспечения перемещения испытуемого рабочего органа по почве с постоянной структурой, оно снабжено средствами радиального перемещения испытуемого рабочего органа в желобе с почвой синхронизированно с его поступательным перемещением.

2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что средства синхронизированного радиального перемещения испытуемого рабочего органа выполнены в виде неподвижной оси, установленной в имеющейся внутри вала привода полости, оси, установленной с возможностью вращения на противоположном конце балки, и закрепленного на упомянутых осях посредством охвата в несколько витков тягового каната, на котором имеется каретка с охватывающими балку роликами, при этом испытуемый рабочий орган присоединен к каретке.

3. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено тензометрическим датчиком тягового сопротивления, размещенным в узле соединения каретки с балкой испытуемого рабочего органа.

4. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что прикатывающе-выравнивающее приспособление смонтировано на балке с возможностью перемещения по направлению радиуса кольца желоба синхронно с соответственным перемещени5 ем испытуемого рабочего органа.

5. Устройство по п.4, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что прикатывающе-выравнивающее приспособление установлено на балке посредством каретки с охватывающими

10 балку роликами и присоединенного к каретке каната, охватывающего расположенные с противоположных концов балки неподвижную и подвижную оси.

6.Устройство по п.5, отл и ч а ю ще е15 с я тем, что прикатывающе-выравнивающее приспособление выполнено в виде отвальных пластин и уплотнительного катка и снабжено тензометрическим датчиком скорости поступательного перемещения, кото20 рый размещен внутри обода катка.

7. Устройство по п.4, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что каретка прикатывающе-выравнивающего приспособления установлена последовательно с кареткой крепления ис25 пытуемого рабочего органа на одной ветви каната.

8. Устройство по п.4, от л и ч а ю щ е ес я тем, что прикатывающе-выравнивающее приспособление, смонтировано на до30 полнительной балке, жестко соединенной с валом привода и расположенной на диаметрально противоположной стороне желоба с почвой относительно балки с испытуемым рабочим органом.

35 9. Устройство по п.8, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что канат каретки испытуемого рабочего органа и канат каретки прикатывающе-выравнивающего приспособления закреплены на осях посредством шкивов, 40 расположенных на двух уровнях, при этом шкивы разного уровня имеют. различный диаметр.

1725087

lug 1

1725087

Ф б

1725087

1725087

Фиаб

Pvz.7

ll -Д

24

1725087

1725087

1725087

1725087

1725087

1725087

Составитель В.Орешкин

Редактор В.Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор 3.Лончакова

Заказ 1170 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101