Стенд для исследования закономерности изменения силы удара при съеме плодов

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может использоваться на этапе опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ для обоснования конструктивных параметров и кинематических режимов работы машин , обеспечивающих съем плодов в результате нанесения удара по штамбу или скелетной ветви дерева. Цель - повышение эффективности исследований. Стенд содержит физическую модель плодового дерева,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 01 0 46/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

BEÄOMÑÒÂO СССР (21) 4889433/15 (22) 11.12.90 (46) 07.04.93, Бюл, М 13 (71) Львовский сельскохозяйственный институт (72) P.Ñ,Øåâ÷óê и О,М.Крупич (56) Варламов Г,Г. Машины для уборки фруктов. М.: Машиностроение, 1978, с, 32, (54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ СИЛЫ УДАРА ПРИ СЪЕМЕ ПЛОДОВ

„„Я2„„1806535 Al (57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может использоваться на этапе опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ для обоснования конструктивных параметров и кинематических режимов работы машин, обеспечивающих съем плодов в результате нанесения удара по штамбу или скелетной ветви дерева. Цель — повышение эффективности исследований, Стенд содер.жит физическую модель плодового дерева, 1806535

С Сл ln

2 (-П р

25 (2) выполненную в виде двуплечего рычага 1, на одном плече которого закреплены посредством параллелограммных механизмов 3 смещаемый в вертикальном направлении имитатор 4 штамба с акселерометром 6, месдоза 5 и сменные грузы 19 и 20. причем имитатор 4 штамба охвачен фартуком 8, конИзобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может использоваться на этапе опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ для обоснования конструктивных параметров и кинематических режимов работы машин, обеспечивающих схем плодов в результате нанесения удара по штамбу или скелетной ветви дерева.

Цель изобретения — повышение эффективности исследований закономерности изменения силы удара при сьеме плодов, На фиг.1 и 2 представлена принципиальная схема стенда: на фиг,3 — сечение А — А на фиг.1, Стенд для исследования закономерности изменения силы удара при сьеме плодов включает физическую модель дерева, выполненную в виде двуплечего рычага 1, вращающегося на оси 2. На одном конце рычага

1 посредством параллелограммных рычажных механизмов 3 закреплен имитатор 4 штамба дерева, выполненный в виде цилиндрической трубы круглого поперечного сечения с диаметром соответствующим диаметру штамба исследуемого дерева, На рычажных механизмах 3, обеспечивающих перемещение имитатора 4 в вертикальном направлении, может закрепляться и есть штамба дерева, На имитаторе 4, который воздействует на закрепленную на рычаге 1 месдозу 5, монтируется акселерометр 6, ось чувствительности которого совпадает с вертикалью. К имитатору 4 штамба с регулируемым посредством пружин 7 усилием . прижимается.защитный фартук 8.

Угловому перемещению двуплечего ры. чага 1 вокруг оси 2 жесткое сопротивление создает блок 9 регулируемых пружин растяжения, прижимающих плиты 10 и 11 и закрепленные на них упоры 12 и 13 соответственно к полуосям 14 и 15 стоек 16 и к рычагу 1, вязкое сопротивление перемещению которого создает демпфер 17, соединенный с рычагом 1 посредством шатуна 18, На двуплечем рычаге 1 с воэможностью перемещения в его осевом направлении кретактирующим с испытуемым рабочим органом 26, соединенным с клетью 22 ударного копра, перемещающейся по вертикальным направляющим 21, на одном из которых закреплены фоторезисторные датчики 29 положения клети. 3 ил. пятся сменные грузы 19 и 20. Когда рычаг 1 находится в горизонтальном положении, силы жесткого и вязкого сопротивления его перемещению равны нулю, и сумма момен5 тов относительно оси 2 сил тяжести плеч рычага 1 с закрепленными на них массами, также равна нулю.

Приведенная к месту нанесения удара масса m физической модели плодового де10 рева.

Zmi

m (1) -пр

15 где m< — соответственно массы плеч рычага

1 и закрепленных на нем деталей и узлов; (— плечо силы тяжести, сосредоточенных в центрах масс mi, относительно оси 2;

2p Lnp .— nne o can i ypapa no M TaTopy штамба 4 относительно оси 2.

Приведенная жесткость физической модели дерева где Св, — жесткость блока пружин 9;

I>. — плечо силы жесткости блока пружины 9 относительно оси 2, Затухание колебаний физической модели дерева регулируется соответственно затуханию колебаний плодоносящего дерева дросселированием жидкости, циркулирующей в рабочих полостях демпфера 17, Ударные копер состоит из направляющих 21, по которым перемещается подающая клеть 22 регулируемого останова 23 клети, подьемного механизма, включающе40 го блок 24 и канат 25, седин конец которого соединен с клетью, а к Другому — прикладывается усилие, На клети 22 закреплен исследуемый рабочий орган 26 (на фиг,1, 2 и 4

45 показан известный рабочий орган штамбового ударного стряхивателя). Регулируемые пружины растяжения 27 и сжатия 28 обеспечивают имитирование условий работы ор1806535

15

25

40

).

50 гана 26, соответствующих реальному съему плодов.

Измерительная часть стенда содержит месдозу 5, воспринимающую силу удара по имитатору 4 штамба, пьезоэлектрический акселерометр 6 и фоторезисторные датчики

29 положения клети, Датчик 29 представляет соосно установленные один против другого источник света и фоторезистор, Изучение источника света, воспринимае мое фоторезистором, может перекрываться флажком 30 падающей клети 22. Электрические сигналы месдозы 5 и акселерометра 6 регистрируются электронно-лучевым осциллографом (например, С8-17, фиг,4), а сигналы фоторезисторных датчиков 29— светолучевым осциллографом.

Работает стенд следующим образом.

На двуплечем рычаге 1 закрепляется имитатор 4 штамба определенного диаметра и на основании выражений (1) и (2) устанавливается приведенная масса (перемещением грузов 19 и 20) и жесткость физической модели дерева (натяжением или ослаблением блока пружин 9), соответствующие заданному диаметру и высоте приложения к дереву стряхивающего усилия.

Сняв защитный фартук 8 и подняв клеть 22, возбуждается кратковременным импульсным усилием свободные затухающие колебания физической модели дерева и регистрируется акселеромегром 6 ускорение колебательного процесса. По амплитудным значениям ускорений определяют коэффициент затухания колебаний и корректйруют его путем дросселирования жидкости, циркулирующей в рабочих полостях демпфера 17. повторно возбуждаются свободные затухающие колебания модели дерева и корректируется до тех пор, пока разбежность коэффициентов затухания колебаний реального дерева и модели не будут превышать 5 . Устанавливается защитный фартук 8, выключается акселерометр 6 и включается месдоза 5 и фоторезисторные датчики 29., Канат 25 освобождается и поднятая клеть 22 вместе с рабочим органом 26 падает вниз. Перед нанесением удара по защитному фартуку 8 и имитатору 4 штамба положение флажка 30 клети 32 регистрируется фоторезисторами

29. По измерительному времени прохождения флажком 30 известного расстояния между фоторезисторами 29 определяется скорость рабочего органа 26, При нанесении удара закономерность изменения силы которого регистрируется месдозой 5 и записывается осциллографом, пружина 27 исключает влияние силы тяжести рабочего органа. 26 на закономерность изменения импульса, а догружение рабочего органа пружиной 28 соответствует реальному съему плодов. После удара перемещение клети

22 прекращается остановом 23, Для выполнения следующих серий экспериментов изменяется тип защитного фартука 8 и усилие его прижатия к имитатору 4 штамба, высота подъема клети 22 (скорость удара, масса рабочего органа 26, диаметр имитатора 4 и соответствующие диаметру и высоте приложения стряхивающего усилия приведенная масса, жесткость и затухание колебаний модели плодового дерева, Установленные закономерности изменения силы удара при съеме плодов позволяют обосновать параметры плодоуборочных машин с учетом допустимого давления на кору, Формула изобретения

Стенд для исследования закономерности изменения силы удара при съеме плодов, содержащий основание, физическую модель плодового дерева, измерительные приборы силы удара и испытуемый рабочий орган, о тл и ч а ю шийся тем,,чта, с целью повышения эффективности исследования, физическая модель плодового дерева выполнена в виде шарнирно установленного на основании двуплечего рычага, на одном плече которого посредством параллелограммных рычажных механизмов с возможностью вертикального перемещения установлены имитатор штамба дерева в виде цилиндрического тела, месдоза и сменные грузы, причем цилиндрическое тело охвачено защитным фартуком, контактирующим с испытуемым рабочим органом, а второе плечо двуплечего рычага снабжено ограниченным сверху и снизу прижимными плитами блоком регулируемых пружин растяжения с упОрами, при этом, между концом этого плеча рычага и основанием установлен демпфер.

1806535 ф

Ю

/У

)f

Ф

Составитель С.Тыняная

Редактор И.Никольская Техред M.Mîðãeíòàë Корректор E.Ïàïï

Заказ 1333 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