Установка для объемного тензометрирования

Авторы патента:

G01L5/13 - для измерения тяговой или движущей силы транспортных средств

Владельцы патента RU 2498245:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" (RU)

Изобретение относится к области сельскохозяйственного и лесохозяйственного машиностроения, в частности к конструкциям измерительных приборов, и может быть использовано для изучения силовых характеристик рабочих органов почвообрабатывающих орудий. Техническим результатом является возможность одновременного измерения всех трех составляющих силы сопротивления. Установка для объемного тензометрирования включает две рамки, кронштейны крепления к навесной системе, механизм крепления рабочего органа, шесть тяг, на каждой из которых установлены измерительные звенья. Рамки соединены при помощи трех параллельных тяг и трех тяг-раскосов, концы которых закреплены посредством шаровых шарниров, причем схема расположения тяг обеспечивает взаимную неподвижность рамок, а использование шаровых шарниров позволяет избежать передачи тягами крутящих и изгибающих моментов и на измерительные звенья действуют лишь сжимающие и растягивающие силы, параллельные направлению тяг. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Известно измерительное устройство для исследования рабочих органов почвообрабатывающих машин, состоящее из двух последовательно соединенных паралеллограммных механизмов, ориентированных продольно и поперечно в горизонтальных плоскостях, которые монтируются на раме, имеющей сцепное устройство. На рамке поперечно ориентированного паралеллограммного механизма расположена площадка для крепления рабочего органа. Жесткость системы достигается соединением паралеллограммов с кронштейнами, установленными на основании, при помощи измерительных звеньев, сориентированных, соответственно, продольно и вертикально в горизонтальных плоскостях. Такая конструкция позволяет непосредственно измерять продольную Px и поперечную Py составляющие силы сопротивления. К недостаткам прототипа относятся невозможность измерения вертикальной составляющей силы сопротивления и сложность изготовления конструкции, обладающей приемлемой жесткостью (патент на полезную модель №62701, G01L 5/13, 27.04.2007).

Наиболее близким по технической сущности является тензометрическая навеска, которая состоит из трех неподвижных тяг, аналогичных тягам тракторной навески, на каждой из которых установлено по измерительному звену. При установке рабочего органа система приобретает жесткость. Тяговое сопротивление Px получают сложением показаний измерительных звеньев. (Бартенев И. М., Гончаров П.Э. Устройства для замера тягового сопротивления навесных почвообрабатывающих орудий на вырубках / Воронежская государственная лесотехническая академия. - Воронеж, 1998. - 8 с.: ил. - Библ.: 3 назв. - русский. - Деп. в ВИНИТИ РАН 25.02.1998 №525-В1998).

Недостатком прототипа является невозможность отдельного фиксирования вертикальной Pz, боковой Py составляющих сил сопротивления и погрешности измерения Px, возникающей из-за влияния изгибающих моментов на измерительные звенья

Задачей технического решения является разработка конструкции установки для объемного тензометрирования, одновременно измеряющей все три составляющих силы сопротивления, что позволит более глубоко изучить влияние конструктивных параметров рабочих органов на силовые параметры.

Для этого в установке для объемного тензометрирования, включающей две рамки, кронштейны крепления к навесной системе, механизм крепления рабочего органа, шесть тяг, на каждой из которых установлены измерительные звенья, согласно изобретению, рамки соединены при помощи трех параллельных тяг и трех тяг-раскосов, концы которых закреплены посредством шаровых шарниров, причем схема расположения тяг обеспечивает взаимную неподвижность рамок, а использование шаровых шарниров позволяет избежать передачи тягами крутящих и изгибающих моментов и на измерительные звенья действуют лишь сжимающие и растягивающие силы, параллельные направлению тяг. Точки крепления параллельных тяг к рамкам (центры шаровых шарниров) расположены в вершинах равнобедренных треугольников, вписанных в боковые грани куба; одна тяга-раскос является диагональю основания куба, две другие - диагоналями передней и задней граней куба, причем в передней проекции куба они пересекаются; обе точки крепления тяги-раскоса, расположенной в основании куба, и нижние точки крепления тяг-раскосов передней и задней граней куба имеют общую горизонтальную ось крепления и максимально сближены с точками крепления параллельных тяг, расположенных в основании куба.

На чертеже изображена тензометрическая установка.

Установка состоит из двух рамок 1 и 2, соединенных при помощи трех параллельных тяг 3 и трех тяг-раскосов 4, концы которых закреплены посредством шаровых шарниров 5, шести тензометрических звеньев 6, установленных на каждую тягу, механизма крепления рабочего органа 7 с исследуемым рабочим органом 8 и кронштейнов крепления к навесной системе 9. Одна рамка жестко закреплена в трех точках на навесном устройстве тягового механизма, другая также установлена жестко, посредством такого расположения шести тяг, которое полностью блокирует все шесть степеней свободы.

Установка работает следующим образом. До начала опыта фиксируются усилия, возникающие во всех измерительных звеньях от силы тяжести навесного оборудования и рабочего органа (нулевые значения). Рабочий орган устанавливается на определенную глубину обработки и проводится опыт. Из средних значений, полученных во время рабочего хода, вычитаются нулевые, и результат подставляется в составленные уравнения равновесия сил. В проекциях на оси координат находятся составляющие силы взаимодействия рабочего органа с почвой Px, Py, Pz.

Предлагаемое изобретение дает положительный эффект в сельском и лесном хозяйстве путем повышения качества испытания рабочих органов, что позволяет создавать более совершенные почвообрабатывающие орудия.

1. Установка для объемного тензометрирования, включающая две рамки, кронштейны крепления к навесной системе, механизм крепления рабочего органа, шесть тяг, на каждой из которых установлены измерительные звенья, отличающаяся тем, что рамки соединены при помощи трех параллельных тяг и трех тяг-раскосов, концы которых закреплены посредством шаровых шарниров, причем схема расположения тяг обеспечивает взаимную неподвижность рамок, а использование шаровых шарниров позволяет избежать передачи тягами крутящих и изгибающих моментов, и на измерительные звенья действуют лишь сжимающие и растягивающие силы, параллельные направлению тяг.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что для обеспечения повышенной жесткости системы точки крепления параллельных тяг к рамкам (центры шаровых шарниров) расположены в вершинах равнобедренных треугольников, вписанных в боковые грани куба; одна тяга-раскос является диагональю основания куба, две другие - диагоналями передней и задней граней куба, причем в передней проекции куба они пересекаются; обе точки крепления тяги-раскоса, расположенной в основании куба, и нижние точки крепления тяг-раскосов передней и задней граней куба имеют общую горизонтальную ось крепления и максимально сближены с точками крепления параллельных тяг, расположенных в основании куба.

Изобретение относится к испытанию и техническому диагностированию машин, в частности к способу тяговых испытаний транспортных машин (преимущественно трактора) при трогании с места под нагрузкой.

Испытательный стенд // 2482461

Изобретение относится к оборудованию для испытания колесных транспортных средств. .

Способ определения номинальной тяговой мощности транспортной машины // 2438105

Изобретение относится к испытанию и техническому диагностированию машин, в частности к способу определения номинальной тяговой мощности транспортной машины (преимущественно трактора).

Полевая установка для испытаний почвообрабатывающих рабочих органов // 2436270

Изобретение относится к области сельхозмашиностроения, в частности к устройствам для испытаний почвообрабатывающих рабочих органов. .

Способ определения общего технического состояния транспортной машины, её муфты сцепления и двигателя на основе тяговых испытаний в режиме трогания с места // 2430341

Изобретение относится к испытательной технике и техническому диагностированию машин, в частности к способу определения общего технического состояния транспортной машины, ее муфты сцепления и двигателя.

Способ определения эффективной мощности двигателя транспортной машины при её испытании в тяговом режиме трогания с места // 2430340

Изобретение относится к методам испытаний и техническому диагностированию машин, в частности к способу определения номинальной эффективной мощности двигателя транспортной машины (преимущественно трактора).

Способ определения тяговой мощности транспортного средства при его испытании в тяговом режиме трогания с места // 2430339

Изобретение относится к методам испытаний и техническому диагностированию машин, в частности к способу определения номинальной тяговой мощности транспортной машины (преимущественно трактора).

Устройство измерения упора гребного винта // 2411472

Способ определения тяги реактивного двигателя и устройство для его осуществления // 2395065

Изобретение относится к ракетной и силоизмерительной технике и может быть использовано в системах замера тяги реактивного двигателя (РД) при наземной отработке. .

Устройство для определения боковых составляющих вектора тяги электрореактивного двигателя // 2370740

Изобретение относится к силоизмерительной технике, а именно к средствам измерения боковых составляющих вектора тяги электрореактивных двигателей (ЭРД). .

Динамометр для тяговых испытаний машин // 2512050

Изобретение относится к испытанию и техническому диагностированию машин, в частности к устройствам для измерения силы тяги на крюке транспортной машины. Динамометр для тяговых испытаний машин содержит опорный и прижимной диски с проушинами, цилиндр с размещенной в нем камерой сжатия, заполненной маслом, поршень со штоком, манометр и датчик давления. Полость камеры сжатия сообщена с полостью манометра, а также с датчиком давления. Опорный диск выполнен в виде корпуса, в котором размещен цилиндр с камерой сжатия, заполненной маслом, и поршень со штоком. Шток выполнен в виде толкателя и установлен в корпусе соосно с поршнем и с возможностью взаимодействия с ним. Прижимной диск выполнен в виде шкворня тормозного устройства, который имеет возможность взаимодействия с толкателем. В корпусе выполнены две проушины, одна из которых под шкворень тормозного устройства в виде продольной прорези, а другая под шкворень испытываемой машины - в виде отверстия. Достигается упрощение конструкции динамометрического устройства. 1 ил.

Установка для объемного тензометрирования // 2566398

Изобретение относится к области сельскохозяйственного и лесохозяйственного машиностроения, в частности к конструкциям измерительных приборов, и может быть использовано для изучения силовых характеристик рабочих органов почвообрабатывающих орудий. Установка для объемного тензометрирования включает измерительные звенья, устройства для крепления измерительных звеньев и рабочий орган со стойкой. Вертикально расположенное измерительное звено присоединено к верхней грани стойки с возможностью восприятия деформаций сжатия и растяжения, а все остальные измерительные звенья установлены в горизонтальных плоскостях с возможностью восприятия деформаций сжатия, причем они точечно уперты с разных сторон в грани стойки, обеспечивая неподвижное положение последней. Установка снабжена, по меньшей мере, шестью измерительными звеньями и обеспечивает измерение всех компонент пространственных силовых характеристик рабочего органа. Технический результат - возможность одновременного измерения всех шести компонент объемного нагружения рабочего органа внешними силами сопротивления и возможность применения данного устройства для испытания несимметричных рабочих органов. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ калибровки вращающего момента // 2566619

Описан способ проверки правильности определения вращающего момента двигателя, включающий: определение вращающего момента двигателя по количеству топлива, впрыскиваемого в двигатель, причем вращающий момент двигателя получают из таблицы впрыскивания топлива; вычисление первой величины веса транспортного средства по его ускорению и полученному вращающему моменту двигателя; определение вращающего момента вспомогательного тормозного устройства с использованием таблицы вспомогательного тормозного устройства; вычисление второй величины веса транспортного средства по полученному тормозному моменту вспомогательного тормозного устройства и сравнение первой и второй величин веса транспортного средства. Достоинство изобретения заключается в том, что можно определить отклонение действительной величины вращающего момента двигателя от номинальной величины вращающего момента двигателя транспортного средства без необходимости измерения вращающего момента двигателя с помощью отдельного датчика вращающего момента. 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ и устройство для тяговых испытаний транспортных машин при трогании с места под нагрузкой // 2569159

Группа изобретений относится к испытанию и техническому диагностированию транспортных машин, в частности к способу и устройству испытания машин, преимущественно трактора, при трогании с места под нагрузкой. Машину присоединяют к тяговым устройствам с возможностью измерения силы тяги и касательных сил, приложенных к ободам ведущих колес, при этом применяют по крайней мере три динамометра, один из которых располагают по горизонтальной линии следа центра тяжести трактора. Устройство имеет упор с тяговым динамометром, а в основании имеются углубления, внутри которых установлены динамометры касательных сил, присоединенные к подвижным кареткам на опорных катках. Подвижные каретки состоят из роликов холостого движения и выдвижных зацепов, а на дне ниш имеются наклонные направляющие. Достигается возможность определения силы тяги на ободе ведущих колес. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ определения тяги двигателей самолета // 2579796

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения эффективной тяги двигателей самолета. Способ основан на измерении скоростного напора воздушного потока, включает в себя измерение угла атаки самолета и перегрузку вдоль продольной оси самолета. На основании полученных данных, учитывая константы, характеризующие конструкцию и аэродинамику испытуемого самолета, такие как эквивалентная площадь крыла самолета, угол отклонения оси двигателя от продольной оси самолета, выходной импульс двигателя, ускорение свободного падения, масса самолета, определяют эффективную тягу двигателя методом наименьших квадратов, причем для определения эффективной тяги двигателей выполняют последовательные маневры пикирования и кабрирования с постоянной тягой, во всем эксплуатационном диапазоне высот и скоростей полета. Технический результат заключается в повышении точности измерения тяги.

Устройство определения тяги двигателей самолета // 2582492

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для измерения эффективной тяги двигателей самолета. Устройство содержит измеритель скоростного напора воздушного потока, датчик угла атаки, датчик перегрузки, задатчик размера матриц, три блока формирования матриц, блок вычитания матриц, блок транспонирования матрицы, блок обращения матрицы, три блока умножения матриц, соединенных между собой определенным образом. Технический результат заключается в повышении точности измерений, упрощении конструкции. 1 ил.

Способ измерения тяговых усилий трактора // 2585507

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ измерения тяговых усилий трактора заключается в том, что создают регулируемое усилие сопротивления движению испытуемого трактора. Фиксируют значения полученных нагрузочных показателей. Для определенного типа трактора одновременно для каждого из нагрузочных показателей измеряют максимальную температуру поверхности выпускной трубы, показатели микроклимата и силу тяги на крюке трактора. Строят номограмму зависимости температуры выпускной трубы от нагрузочных показателей, индекса тепловой нагрузки внешней среды и силы тяги на крюке трактора. В полевых условиях измеряют максимальную температуру поверхности выпускной трубы и по номограмме определяют фактические тяговые усилия трактора. Достигается уменьшение времени на определение фактической загрузки трактора. 2 ил.

Установка для объемного тензометрирования // 2589217

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к конструкциям измерительных приборов, и может быть использовано для изучения силовых характеристик рабочих органов почвообрабатывающих орудий. Задачей технического решения является разработка конструкции установки для объемного тензометрирования, одновременно измеряющей все три составляющих силы сопротивления, что позволит более глубоко изучить влияние конструктивных параметров рабочих органов на их силовые параметры. Для этого в установке для объемного тензометрирования, включающей две рамки, кронштейны крепления к навесной системе, механизм крепления рабочего органа, три тяги, на каждой из которых установлены измерительные звенья, согласно изобретению, рамки соединены при помощи трех параллельных тяг, концы которых закреплены посредством карданных шарниров, причем схема расположения тяг обеспечивает перемещение подвижной рамки в поперечно-вертикальной плоскости, а использование карданных шарниров позволяет избежать скручивания подвижной рамки относительно неподвижной, при этом на измерительные звенья передаются сжимающие и растягивающие силы, параллельные направлению тяг. Для обеспечения жесткости системы точки крепления параллельных тяг к рамкам расположены в вершинах равнобедренных треугольников, вписанных в боковые грани параллелограмма. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Стенд для проведения тяговых испытаний колесных землеройно-транспортных машин // 2591541

Изобретение относится к установкам для проведения тяговых испытаний, а именно к стендам для проведения тяговых испытаний колесных землеройно-транспортных машин. Стенд содержит раму, датчики опорных и горизонтальных реакций, блок контроля параметров испытаний, опорные площадки со сменными имитаторами опорной поверхности и стопорящее устройство с возможностью возвратно-поступательного перемещения в горизонтальном направлении по ходу движения землеройно-транспортной машины. Достигается расширение диапазона имитации рабочих нагрузок за счет использования опорных площадок со сменными имитаторами опорной поверхности. 1 ил.

Способ определения тяги при изменении режима работы двигателей самолета и устройство для его осуществления // 2601367

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения приращения эффективной тяги двигателей самолета как в полете, так и на земле. Способ предусматривает измерение угла атаки самолета и перегрузки вдоль продольной оси самолета и на основании полученных измерений, используя константы, характеризующие конструкцию и аэродинамические характеристики испытуемого самолета, такие как эквивалентная площадь крыла самолета S, угол отклонения оси двигателя от продольной оси самолета φдв, априорно известные входной Рвх0 и выходной Рвых0 импульсы двигателя, ускорение свободного падения g, масса самолета m, и применяя метод наименьших квадратов, определение приращения эффективной тяги двигателя. Причем процесс определения осуществляют при последовательно выполняемых маневрах, обеспечивающих при изменении режима работы двигателей примерное постоянство числа М, высоты, угла атаки, то есть постоянство параметров полета, влияющих на тягу двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что тестовый режим выполняется таким образом, что из прямолинейного горизонтального полета (ПГП) выполняется ступенчатое отклонение ручек управления двигателем (РУД), после чего изменение тяги компенсируется изменением траектории полета. В этом случае число маха М и угол атаки остаются приблизительно неизменными, высота изменяется незначительно (100…200 м), существенно изменяется только эффективная тяга Рэф и выходной импульс Рвых. Устройство, реализующее способ, включает в себя датчик угла атаки, датчик перегрузок, блок возведения в квадрат, два блока формирования матрицы, три блока умножения матриц, блок транспонирования матрицы, блок обращения матрицы, блок определения погрешности, два умножителя и четыре сумматора. Наличие данных элементов и соответствующих связей между ними обеспечивает возможность определения приращения тяги двигателя с высокой точностью без усложнения конструкции и процесса эксплуатации двигателей, при уменьшении объема трудозатрат во время проведения испытаний. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.