Стенд для исследования процессов взаимодействия рабочих органов машин с грунтом

 

Использование: в области испытаний различных конструкций и устройств, в частности для физического и физико-математического моделирования процессов взаимодействия рабочих органов землеройных машин, фортификационных сооружений и тралящих устройств с грунтом. Сущность: стенд для исследования процессов взаимодействия рабочих органов машин с грунтом содержит гидроцилиндры корпуса, которые закреплены на кронштейнах тензометрической тележки стенда, а штоки 10 - на цапфе пластины 12, шарнирно прикрепленной к двуплечим рычагам 13, установленным шарнирно на Г-образной скобе 16, снабженной упорными винтами 21, шаровыми подпятниками 18 и стопором 22. Другой конец каждого рычага выполнен в виде симмтеричного эксцентрика 19, охватывающего торец Г-образной скобы 16. Использование стенда обеспечивает повышение эффективности при моделировании резания мерзлых грунтов. 4 ил.

Изобретение относится к испытательным стендам, предназначенным для физического и физико-математического моделирования рабочих процессов взаимодействия рабочих органов войсковых землеройных машин, тралящих устройств и фортификационных сооружений с грунтом.

Известен стенд, включающий канал, заполненный грунтом, перемещаемую вдоль него по направляющим тензометрическую тележку, на которой монтируется исследуемый рабочий орган или его масштабная модель [1].

Недостатком известного стенда является то, что механизм перемещения тензометрической тележки, выполненный в виде приводного редуктора, вращающего ведущие колеса тележки, не позволяет эффективно моделировать процессы подачи рабочего органа на забой при отрыве выемок в мерзлых грунтах, для которых требуются ползучие скорости перемещения тележки и значительные величины тяговых усилий.

Известен стенд для исследования процессов взаимодействия рабочих органов машин с грунтом, содержащий канал для грунта, направляющие рельсы, установленную на них тензометрическую тележку со смонтированными на ней рабочими органами и механизм перемещения тележки [2].

Недостатком известного стенда является то, что при моделировании процессов взаимодействия рабочих органов с грунтом, в частности мерзлым, на малых скоростях перемещения гидравлический привод вращения ходовых колес тензометрической тележки, осуществляемый насосом переменной производительности, соединенным с аксиально-поршневыми гидромоторами, работает неустойчиво и не обеспечивает точного выдерживания скорости перемещения тележки при значительной величине сопротивления перемещению, что особенно важно при исследовании рабочих органов траншейных машин.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности работы стенда при исследовании процессов резания мерзлых грунтов.

Это достигается тем, что в стенде для исследования процессов взаимодействия рабочих органов машин с грунтом, содержащем канал для грунта, направляющие рельсы, установленную на них тензометрическую тележку со смонтированными на ней рабочими органами и механизм перемещения, последний выполнен в виде гидроцилиндров, двуплечих рычагов, одни концы которых шарнирно соединены планкой, и Г-образной скобы с упорным винтом и стопором. При этом корпус каждого гидроцилиндра закреплен посредством кронштейна на тензометрической тележке, а шток при помощи цапфы шарнирно закреплен на планке двуплечих рычагов, установленных шарнирно на Г-образной скобе, опертой посредством шаровых подпятников на рабочие поверхности направляющих рельсов, причем другой конец каждого двуплечего рычага выполнен в виде симметричного эксцентрика, охватывающего торец Г-образной скобы.

На фиг. 1 изображен стенд для исследования процессов взаимодействия рабочих органов машин с грунтом, общий вид сбоку; на фиг. 2 - по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, при втягивании штока гидроцилиндра; на фиг. 4 - поперечный разрез Б-Б на фиг. 2.

Стенд для исследования процессов взаимодействия рабочих органов машин с грунтом включает установленную на направляющих рельсах 1, размещенных на продольных стенках грунтового канала 2, тележку 3, к каретке 4 которой крепятся исследуемые рабочие органы.

Тележка снабжена опорными колесами 5, приводной гидравлической станцией 6, местом оператора 7 и кронштейнами 8, к которым прикреплены корпуса 9 гидроцилиндров перемещения, штоки 10, которые шарнирно присоединены к цапфе 11, установленной на планке 12. Планка при помощи осей 13 соединена с концами двуплечих рычагов 14, закрепленных шарнирно посредством осей 15 на Г-образной скобе 16, установленной на горизонтальной рабочей поверхности 17 головок направляющих рельсов 1 посредством шаровых подпятников 18. Причем другой конец каждого двуплечего рычага в виде симметричного эксцентрика 19, охватывающего торец Г-образной скобы 16 и установленного с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью 20 головок направляющих рельсов, Г-образная скоба снабжена упорными винтами 21 и стопором 22, размещенными в одном из отверстий 23 планки 12.

При работе стенда насосная станция подает гидравлическую жидкость в поршневую полость гидроцилиндров, выдвигая штоки 10, каждый из которых посредством присоединенной к нему цапфы 11 с планкой 12 поворачивает двуплечие рычаги 14 относительно Г-образной скобы 16 вокруг осей 15 до тех пор, пока кромка двуплечего рычага 14 не упрется в стопор 21. При этом между эксцентриком 19 и боковой поверхностью 20 головки направляющего рельса 1 образуется зазор а, не препятствующий свободному перемещению скобы 16 на шаровых подпятниках 18 по горизонтальной поверхности головки направляющего рельса 1 на весь ход штока 10. Тележка 3 остается при этом неподвижной.

При подаче гидравлической жидкости в штоковую полость гидроцилиндра его шток 10 начинает втягиваться и поворачивать двуплечие рычаги 16 до тех пор, пока эксцентрики 19 не зажмут боковые поверхности головок направляющих рельсов 1. При этом шток 10 останавливается, а корпус 9 каждого гидроцилиндра через кронштейн 8 начинает перемещать тележку 3 за собой.

При необходимости обеспечить движение тележки стенда в противоположном направлении стопор 22 переставляется в свободное отверстие 23 Г-образной скобы 16 и захват головки рельса осуществляется симметричной частью эксцентрика 19.

Поскольку объем гидроцилиндра может быть подобран достаточно большим по сравнению с секундной производительностью насосной станции, работающей в устойчивом режиме, то величина скорости перемещения тележки с исследуемым рабочим органом достигает значения 0,005 м/с при тяговом усилии в несколько тонносил. Кроме того, исключается буксование колес тензометрической тележки и необходимость постоянного ухода за горизонтальной поверхностью головки направляющего рельса, ее обеспыливания и обезжиривания.

Формула изобретения

СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ МАШИН С ГРУНТОМ, содержащий канал для грунта, направляющие рельсы, установленную на них тензометрическую тележку со смонтированными на ней рабочими органами и механизм перемещения тележки, отличающийся тем, что механизм перемещения тележки выполнен в виде гидроцилиндров, двуплечих рычагов, одни концы которых шарнирно соединены планкой, и Г-образной скобы с упорным винтом и стопором, при этом корпус каждого гидроцилиндра закреплен посредством кронштейна на тензометрической тележке, а шток при помощи цапфы закреплен на планке двуплечих рычагов, установленных шарнирно на Г-образной скобе, опертой посредством шаровых подпятников на рабочие поверхности направляющих рельсов, причем другой конец каждого двуплечего рычага выполнен в виде симметричного эксцентрика, охватывающего торец Г-образной скобы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4