Стенд для измерения сопротивления грунтов резанию

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (iii 734514 (5i) lVl. Кд.

Я 01 1 1/22 (6t ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заивлен009.11.77 (21) 2548561/29-3 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Гооудорстввииый комитет ло делам иаобретеиий и открытий

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 17.05.80 (53) УДK 624.131..377:620i1.08 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

Ю. П. Пристайло и В. Н. Смирнов (7l) Заявитель

Киевский ордена Трудового Красного Знамени инженерностроител ьный институт (54) СТЕНД ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ

ГРУНТОВ РЕЗАНИЮ

Изобретение относится к технике измерений сопротивлений грунтов резанию и может быть использовано для определения сил, действующих на режущий орган землеройной машины.;

Известны динамометрические -стенды с тензочувствительными измерительными элементами, в которых режущий орган при помощи тяг и шарниров прикреплен к двум или более упругим консольно-зашем10 ленным металлическим балкам постоянного сечения с наклеенными на них тензодатчиками Ц .

Наиболее близким из известных. к предлагаемому является стенд для изме15 рения сопротивления грунтов резанию, включающий раму с упругим консольным элементом, на котором закреплен держатель с режущим элементом и тензодат- чиком P2g.

Недостатком известных устройств является то, что при помощи их регистрируются только силы, действующие на режущий орган в плоскости, проходящей через траекторию резания и ось симметрии измерительного элемента, т.е. касательная P и нормальная 1(силы в вертикальной плоскости, а сила, действующая на режущий орган перпендикулярно этой плоскости, т.е. боковая сила Р, не регистрируетс яе

Цель изобретения — обеспечение возможности определения боковой составляющей усилия резания наряду с касательной и нормальной составляющими.

Достигается цель тем, что в стенде,, включающем раму с упругим консольным элементом, на котором закреплен держатель с режущим элементом, и тензодатчики, упругий элемент выполнен 3. -образным, тензодатчики расположены на-вертикальных и горизонтальных учась ках упругого элемента, а держатель закреплен на горизонтальном участке упруго го элемента.

На фиг. 1 показан стенд, вид сбоку с местными вырывами в вертикальной плоскости симметрии; на фиг. 2 — вид

734Г

А фи>. 1; на фиг. > — схема во!елюче-ния тензодат п ков для измерения силы.

Стенд сос->опт из цеподвиэкпы>: направляющих 1, в котором при помощи катков

2 свободно перемещается рама 3. К раме

3 консольпо закреплен при помо>ци винтов 4 упругий -образный элемент 5, снабженный KQFBIBBbi> IH посадочными отверстиями liJIFI шарнирного крепления к нему посредством пальцев 6 резцедержателя 7. На резцедержателе 7 винтами

8 удерживается сменный режущий орган

9. На боковых вертикальных поверхностях измерительного элемента закреплены тензодач гики R -К для регистрации

"1 l5 касательной силы Р; на фронтальных вертикальных поверхностях R -Р, для регистрации боковой силы Р«, на горизонтальных поверхностях элементов закреплены тензодатчики К -Р для регистрации 20

5 8 нормальной силы Й . Тензодатчики групп

Б -Е и 2 - > включены в мостовые

9 И электрические схемы перекрестно аналогично включению тецзодатчиков иа горизонтальной упругой балочке прототипа.

Тензодатчики групшя R5- -H находятся на одинаковом расстояпии от шарнирных пальцев 6 и включены последовательно в электрическую измерительную мостовую цепь попарно R +К - в одной ветви полумоста, Я, +Я в другой.

Стенд работает следующим образом.

Перед опытом балансируются электрические мостовые схемы всех трех групп тензодатчиков (ток в гальванометрах равен нулю). Сменный режущий орган 9 выстав-ляют на нужную глубину резания Q u под действием силы T стенд приводят в движение. Б процессе резания грунтов в каждый момент времени на режущий орган О действуют силы Р,N и P . Действие этих сил через резцедержатель 7 передается -образному упругому элементу

5. Деформация упругого элемента передается тензодатчиками, и во всех трех электрических мостовых схемах появляет- ся разбаланс. Ток (напряжение) резбаланса затем увеличивается и подается в осциллограф для наблюдения или записи.

И тензодатчиках группы К вЂ” Я силы

М и Р вызывают деформации растяжения и>выгиба и кручения. Таккакэти деформации не изменя эт величины и знака с изме- . нением координат указанных сил, то от их действия разбаланс мосте не происходил. С другой стороны, от действия силы Р B мостовой электрической схеме

14 4 появляется разбаланс, пропорциональный разности изгибающих моментов на участке элеме»та между тензодатчиками Е,, и > и Я, К, Величина этой разности не изменяется, если точка приложения неко— торой величины силы Р изменит свое положение (режущий орган 9 переместится

IIa глубину 4 }. Таким образом, тензодатчики Я -Я реагируют только на из>> менение величины касательной составляющей силы Р сопротивления грунта резанию, а разбаланс тока в мостовой электрической схеме пропорционален величине этой силы независимо от точки ее приложения к режущему органу.

Тензодатчики группы Я -R âêëþ÷åíû

Я в электрическую цепь перекрестно аналогично включению тензодатчиков группы

B -R и с их помощью регистрируется только сила Р, независимо от точки ее приложения к режущему органу.

Деформации тензодатчиков группы R—

Rв, вследствие предложенного способа включения их в мостовую электрическую схему, от действия сил P и Р не вызывают разбаланса моста. Он пропорциона— лен только силе N независимо от точки ее приложения.

<Рор мула изобретения

Стенд для измерения сопротивления, грунтов резанию, включающий раму с упругим консольным элементом, на котором закреплен держатель с режущим элементом, и тензодатчики, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения возможности определения боковой. составляющей усилия резания наряду с касательной и нормальной составляющими, упругий элемент выполнен

3. -образным, тензодатчики расположены на вертикальных и горизонтальных участках упругого элемента, а держатель закреплен на горизонтальном участке упругого элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Баладинский В. JI. и др. Определение сопротивления пород резанию до вскрытия месторождений.сб. Горные, строительные и дорожные машины, вып.

3, Киев, изд. Техника, 1966, 2. авторское свидетельство СССР

% 334494, кл. Я 01 L 1/22, 1970

734514

Составитель A. Афонин

Редактор Э. Шибаева Техред Я..Еирчак. Корректор Синипкаи

Заказ 2155/47 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иеобретений и открытий

113035, Москва, Ж»35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4