Прибор для определения прочности семян и растений сельскохозяйственных культур
Владельцы патента RU 2335875:
Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук (RU)
Изобретение относится к приборам для определения физико-механических свойств семян и частей растений сельскохозяйственных культур при испытании на механическую прочность. Прибор содержит основание, предметный столик для фиксации семян и растений, ударник, механизм взвода ударника. Механизм взвода ударника представляет собой блок с фиксатором заданного положения. На блоке закреплен канатик. К канатику прикреплен ударник, имеющий стеклянный чехол. На основании установлен предметный столик, оснащенный зажимом для фиксации частей растений под заданным углом. На стеклянном чехле предусмотрена шкала с микрометрическими делениями для определения высоты подъема ударника. Изобретение позволяет повысить точность определения силы воздействия на испытуемую часть семени или растения. 2 ил.
Изобретение относится к приборам для определения физико-механических свойств семян и частей растений сельскохозяйственных культур при испытании на механическую прочность.
Известен прибор для определения физико-механических свойств зерна, включающий корпус, питатель, привод и ударное приспособление, выполненное в виде горизонтально расположенного диска с радиальными лопастями для нанесения слоя испытуемого материала, а корпус выполнен цилиндрическим и снабжен раструбом, на котором закреплен эластичный бункер, причем в верхней части корпуса установлены радиальные направляющие, на которых закреплен с возможностью перемещения питатель (SU, авторское свидетельство №641901, опубликовано 15.01.1979, бюллетень №2).
К недостаткам прибора относится отсутствие возможности определения силы соударения зерен с ударным приспособлением и, соответственно, возможности определения, например, необходимого усилия вымолота зерен из колоса или усилия отделения проростка от проросшего зерна, что необходимо при создании молотильных или высевающих аппаратов.
Известен прибор для определения физико-механических свойств частей зерновых культур при динамическом их нагружении, содержащий станину, ударник с пружиной, механизм взвода ударника с устройством для регулирования степени деформации пружины, улавливающие емкости и столик для фиксации частей растений испытываемых культур, при этом столик для фиксации этих частей подпружинен и снабжен приспособлением для увода его вниз из-под испытываемого образца в момент подхода к нему ударника (а.с. №440602, опубликовано 25.08.1974, бюл. №31).
К недостаткам прибора относится отсутствие возможности точного определения силы воздействия удара при определении прочности семян растений и их частей, так как ударник снабжен пружиной, имеющей погрешности при определении силы.
Данные прибор принят нами в качестве ближайшего аналога.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение точности определения силы воздействия на испытуемую часть семени или растения.
Технический результат - возможность точного определения силы воздействия с целью создания механизмов, обеспечивающих выполнение заданных технологических процессов.
Указанный технический результат достигается тем, что в приборе для определения прочности семян и растений сельскохозяйственных культур, содержащем основание, механизм взвода с фиксатором, ударник, столик для фиксации частей, согласно изобретению механизм взвода представляет собой блок с фиксатором заданного положения, на блоке закреплен канатик, к которому прикреплен ударник, во избежание влияния воздушных потоков на ударник последний размещен в стеклянном чехле, на основании установлен предметный столик, оснащенный зажимом для фиксации частей растений под заданным углом, на стеклянном чехле предусмотрена шкала с микрометрическими делениями для определения высоты подъема ударника, предметный столик установлен на станине с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости.
Установка столика под ударником всегда должна совпадать с осевой линией направления удара.
Сила, действующая на материальную точку, прямо пропорциональна вызываемому ее ускорению и направлена по вектору ускорения
Масса материальной точки (ударника) - физическая величина, характеризующая ее инертные и гравитационные свойства и являющаяся мерой этих свойств.
Для свободного падения в полом цилиндре можно принять с достаточной степенью достоверности
P=G,
где G - сила тяжести,
а - ускорение, для свободного падения а=g и в этом случае
Для разработанного прибора высота падения ударника h предварительно задается, а скорость падения определяется по формуле
При движении ударника, находящегося под действием только силы тяжести, сумма потенциальной и кинематической энергии сохраняет постоянную величину
В точке удара потенциальная энергия будет равна нулю, а сила удара определяется из выражения
где m - масса ударника;
g - ускорение свободного падения;
h - высота подъема ударника.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 показана установка для определения прочности семян и растений сельскохозяйственных культур - вид сбоку при прямом ударе о проросток.
На фиг.2 - размещение семени в зажиме при боковом ударе.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.
Установка включает опору - основание 1, на котором размещается предметный столик 2 с зажимом 3. Между губками зажима 3 установлено семя 4, имеющее проросток 5. Над предметным столиком на кронштейнах 6 закреплен стеклянный чехол 7, в котором подвешен ударник 8 заданного веса. Ударник закреплен к канатику 9. Стеклянный чехол 7 закреплен к стойке 10. Канатик 9 закреплен на блоке 11, установленном на кронштейне 12. Для фиксации блока в заданном положении предусмотрен стопор 13. Для определения высоты подъема ударника предусмотрена шкала 14.
Установка работает следующим образом.
Для определения силы отрыва проростка от семени при прямом ударе - фиг.1, семя 4 закрепляется в зажиме 3. К канатику 9 закрепляется ударник 8 заданного веса и поднимается на заданную высоту, которая фиксируется по шкале 14. Заданная высота установки ударника 8 фиксируется на блоке 11 с помощью стопора 13. Предметный столик 2 устанавливается на опоре - основании 1, таким образом, чтобы линия канатика 9 размещалась над проростком 5. Стеклянный чехол 7 предотвращает влияние на ударник 8 воздушных потоков и колебание ударника 8. Как только ударник 8 будет неподвижен, отключается стопор 13 и ударник 8 падает на проросток 5, а сила удара определяется из уравнения 5.
Прибор для определения прочности семян и растений сельскохозяйственных культур, содержащий основание, предметный столик для фиксации семян и растений, ударник, механизм взвода ударника, отличающийся тем, что механизм взвода ударника представляет собой блок с фиксатором заданного положения, на блоке закреплен канатик, к которому прикреплен ударник, имеющий стеклянный чехол, на основании установлен предметный столик, оснащенный зажимом для фиксации частей растений под заданным углом, на стеклянном чехле предусмотрена шкала с микрометрическими делениями для определения высоты подъема ударника.
