Наглядное пособие для демонстрации правил агрегатирования плуга с трактором в горизонтальной плоскости

 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и может быть использовано как наглядное пособие для демонстрации правил агрегатирования плуга с трактором в горизонтальной плоскости. Для улучшения наглядности силового взаимодействия плуга с тяговым устройством модель плуга выполнена в виде плоского гибкого листа, расположенного на однородной горизонтальной поверхности. На гибком листе нанесена горизонтальная проекция плуга. Лист оборудован набором одинаковых гирь по числу корпусов плуга. Тяговое устройство выполнено в виде гибкой связи с указателем в виде стержня. Стержень соединен с гибкой связью в двух точках. Модель плуга и тяговое устройство сопряжено в точке, которая может занимать фиксированное положение на поперечной прямой. Такое выполнение пособия позволит повысить качество обучения. 3 ил.

Изобретение относится к области наглядных пособий, в частности к наглядным пособиям для демонстрации правил агрегатирования плуга с трактором в горизонтальной плоскости, а также для изучения факторов, влияющих на поперечную устойчивость плуга.

Известно наглядное пособие для демонстрации правил агрегатирования плуга с трактором в горизонтальной плоскости, которое представляет собой схематично изображенную горизонтальную проекцию плуга с нанесенными на нее векторами сил, действующих на плуг в горизонтальной плоскости. (Карпенко А. Н., Халанский В. М. Сельскохозяйственные машины. - М.: Агропромиздат, 1989, рис. I 10 на стр. 27). Недостатком его является низкая наглядность силового взаимодействия плуга с тяговым устройством.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является наглядное пособие для демонстрации правил агрегатирования плуга с трактором в горизонтальной плоскости, включающее модель плуга и тягового устройства, сопряженных в точке, которая может занимать фиксированные положения на поперечной прямой. Причем модель плуга и тягового устройства выполнены в виде натуральных образцов реально используемых серийных плуга и трактора. (Карпенко А. Н. , Халанский В. М. Сельскохозяйственные машины. - М.: Агропромиздат, 1989, стр. 28).

Такое пособие позволяет наглядно проследить как осуществить соединение плуга с трактором, но не позволяет ответить на вопрос почему. Это приводит к снижению качества обучения в результате плохой наглядности силового взаимодействия плуга с тяговым устройством.

Техническим решением задачи является повышение качества обучения за счет улучшения наглядности силового взаимодействия плуга с тяговым устройством.

Задача достигается тем, что в наглядном пособии для демонстрации правил агрегатирования плуга с трактором в горизонтальной плоскости, включающем модель плуга и тягового устройства, сопряженных в точке, которая может занимать фиксированные положения на поперечной прямой, согласно изобретению модель плуга выполнена в виде плоского гибкого листа, расположенного на горизонтальной поверхности с постоянным коэффициентом трения по всей поверхности, с нанесенной на нем горизонтальной проекцией плуга, и оборудована набором одинаковых гирь по числу корпусов плуга, а тяговое устройство выполнено в виде гибкой связи с указателем, выполненным в виде стержня, соединенным с ней в двух точках.

Новизну авторы и заявитель усматривают в том, модель плуга выполнена в виде плоского гибкого листа, расположенного на горизонтальной поверхности с постоянным коэффициентом трения по всей поверхности, с нанесенной на нем горизонтальной проекцией плуга, и оборудована набором одинаковых гирь по числу корпусов плуга, а тяговое устройство выполнено в виде гибкой связи с указателем, выполненным в виде стержня, соединенным с ней в двух точках.

Заявленное решение не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии данного решения критерию "изобретательский уровень".

Данное техническое решение может быть использовано в учебном процессе, при обучении специалистов и механизаторов правилам агрегатирования трактора с плугом, что позволяет сделать вывод о соответствии решения критерию "промышленная применимость".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где приведена схема предлагаемого наглядного пособия: на фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства в состоянии, когда вектор силы тяги совпадает с центром масс трактора; на фиг.2 и 3 - положение, когда вектор силы тяги не совпадает со следом центра масс плуга.

Наглядное пособие включает модель плуга 1 и тяговое устройство 2. Модель плуга выполнена в виде плоского гибкого листа, расположенного на горизонтальной поверхности 5 с постоянным коэффициентом трения по всей поверхности, с нанесенной на нем горизонтальной проекцией плуга 6 и оборудована набором одинаковых гирь 7 по числу корпусов, а тяговое устройство 2 выполненное в виде гибкой связи с петлей 3 на переднем конце и крюком 4 на заднем конце с указателем 8, выполненным в виде стержня, имеющего форму стрелки. Указатель 8 соединен с гибкой связью 2 в двух точках посредством колец 9. Тяговое устройство 2 сопрягается с моделью плуга 1 в точке, которая может занимать фиксированные положения на поперечной прямой за счет ряда отверстий 10 в передней части модели плуга, которые расположены на поперечной прямой. Тяговое устройство 2 соединено с моделью плуга 1 посредством крюка 4 и одного из отверстий 10.

Работа происходит следующим образом.

Гири 7 расположены на проекциях плужных корпусов и имитируют точки приложения результирующих сил реакции почвы на корпуса, так как лист, на котором стоят гири, гибкий, и поэтому сила трения F, действующая на лист 1 со стороны поверхности 5, действует только непосредственно под гирями. Результирующая сил трения F приложена в центре масс гирь. Например для случая трехкорпусного плуга (нечетного количества корпусов) центр масс совпадает с положением средней гири. В этой же точке приложена и результирующая сил трения. К петле 3 прикладывается тяговое усилие Pт. Гибкая связь 2 с указателем 8 занимают положение, соосное направлению тягового усилия Pт. При этом, если стрелка указателя направлена на центр масс гирь (среднюю гирю при нечетном количестве корпусов), то тяговое усилие Pт и результирующая сил сопротивления (трения) оказываются на одной прямой. В итоге модель плуга 1 не поворачивается ни вправо, ни влево, т.е. занимает устойчивое положение в горизонтальной плоскости (см. фиг.1).

Если же тяговое усилие направлено так, что указатель 8 отклоняется влево от центра масс гирь (см. фиг.2), то модель плуга 1 начинает поворачиваться по часовой стрелке, т. е. плуг теряет устойчивость в горизонтальной плоскости.

При отклонении указателя вправо (см. фиг.3) также нарушается устойчивость плуга с вращением против часовой стрелки. При этом обучаемые видят, что поворачивание плуга происходит в результате появления плеча h, возникающего из-за отклонения вектора силы тягового усилия Р_т от точки приложения результирующей сил сопротивления (средней гири при нечетном количестве корпусов).

Для повышения наглядности можно установить лишь одну гирю, моделирующую положение центра масс плуга. При этом даже самый нерадивый ученик увидит и поймет, что центр масс находится именно в том месте, где расположена единственная гиря. В случае, когда указатель 8 направлен на эту гирю, обеспечивается устойчивость плуга в горизонтальной плоскости (он не поворачивается ни вправо, ни влево). При любом другом положении указателя модель плуга 1 поворачивается по часовой стрелке или против часовой стрелки (см. фиг.1 и фиг. 2), т. е. нарушается устойчивость плуга в горизонтальной плоскости. В этом случае даже самые нерадивые обучаемые увидят, что только в случае совпадения линии действия тягового усилия с положением центра масс (тяжести) плуга обеспечивается его устойчивость в горизонтальной плоскости.

Таким образом, обеспечивается повышение качества обучения за счет наглядности силового взаимодействия плуга с тяговым устройством. Обучаемые наглядно видят, почему необходимо добиваться совпадения линии действия тягового усилия с проекцией силы тяжести плуга на горизонтальную поверхность. Становится очевидным, что при их несовпадении возникает момент сил, поворачивающий плуг в горизонтальной плоскости.

Формула изобретения

Наглядное пособие для демонстрации правил агрегатирования плуга с трактором в горизонтальной плоскости, включающее модель плуга и тягового устройства, сопряженных в точке, которая может занимать фиксированные положения на поперечной прямой, отличающееся тем, что модель плуга выполнена в виде плоского гибкого листа, расположенного на горизонтальной поверхности с постоянным коэффициентом трения по всей поверхности, с нанесенной на нем горизонтальной проекцией плуга, и оборудована набором одинаковых гирь по числу корпусов плуга, а тяговое устройство выполнено в виде гибкой связи с указателем, выполненным в виде стержня, соединенным с ней в двух точках.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3