Пристрій для визначення механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів

Реферат: Пристрій для визначення механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів містить плиту, рукоятку, рухомий механізм, кронштейни, штовхач, втулки, силову пружину, шток, записувальний пристрій. Він має обладнання для визначення механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів при двоопорному статичному навантаженні виконане у вигляді двох кронштейнів з затискачами, закріплених на плиті за допомогою болтового з'єднання з можливістю монтування та демонтування. UA 79060 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ МЕХАНІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ РОСЛИННИХ МАТЕРІАЛІВ UA 79060 U UA 79060 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі сільського господарства, а саме: до пристроїв для лабораторних досліджень механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів. Вивчення механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів в процесі згину-зламу знайшло широке відображення в різних галузях сільського господарства. Зокрема, це безпосередньо пов'язано з технологічними процесами збирання і первинною обробкою найрізноманітніших сільськогосподарських культур. В процесі збирання необхідно прагнути до уникання зламу рослин, а показник жорсткості стебел при згинанні є основною характеристикою для конструювання і регулювання збиральних апаратів сільськогосподарських машин та механізмів підводу стебел. Показники механіко-механічних властивостей рослинних матеріалів при згині-зламу мають бути обов'язково враховані при проектуванні збиральних машин та розробці ефективних конструкцій робочих органів, оскільки стебла, що мають невеликий опір зламу, можуть легко намотуватися на обертові деталі збиральних машин і механізмів, що може призвести до забивання та порушення технологічного процесу роботи сільськогосподарських машин. Відомий пристрій для визначення прогину зразків стебел [Патент Російської Федерації на винахід № 2189729 кл. A01G7/00], виконаний у вигляді двох штативів з затискними лапками, розміщених на столі з горизонтальною кришкою. Пристрій працює таким чином. Притиснені до стійок штативів лапки встановлюються на однаковій висоті від поверхні столу. Між лапками натягується тонка лавсанова нитка, горизонтальне положення якої контролюється шляхом заміру висоти від стола до місця її з'єднання з лапками. Довжина зразків стебел повинна перевищувати відстань між лапками на 0,05-0,15 м, з метою забезпечення стійкого положення зразка. Досліджуваний зразок має бути вільно розміщений на лапках двох штативів без затискання. Прогин зразків стебел по середині відносно натягнутої між лапками нитки вимірюється штангенциркулем, а отримані при цьому результати вимірювань округляються до найближчого цілого числа в міліметрах. Майже всі зразки мають початковий прогин, який перед навантаженням, має бути зафіксованим. Навантаження здійснюється поступово гирьками, які підвішуються по середині зразка за допомогою гачка з тонкої пластинки, вагою якої можна знехтувати. Випробування зразків стебел на прогин вважається завершеним у випадку самовільного збільшення прогину при максимальному навантаженні, або при зламі сильно деформованих зразків. Недоліком даного пристрою є те, що він може бути використаний лише для досліджень прогину стебел лише тонкостебельних культур і унеможливлює отримання достовірних даних для товстостебельних культур. Оскільки штативи не є жорстко закріпленими на столі, то при визначенні прогину товстостебельних культур зусилля, необхідне для прогину стебла, значно більше, ніж при дослідженні тонкостебельних культур, і існує можливість нестійкості конструкції приладу в зв'язку з значним навантаженням стебла. Найбільш близьким за технологічною суттю до пристрою для визначення механікотехнологічних властивостей рослинних матеріалів, що пропонується, є пристрій для визначення механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів, який складається з плити, рукоятки, ходового гвинта з гайкою, напрямної рейки, кронштейнів, штовхача, записувального пристрою, силової пружини, правої та лівої втулок, штока та набору допоміжного обладнання для визначення механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів при перерізанні, розтяганні, стисканні та згинанні досліджуваних зразків, яке крізь отвори монтується на плиту за допомогою болтового з'єднання [Заявка № u 2010 05076 на патент України на корисну модель від 27.04.2010 р]. Пристрій для визначення механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів працює таким чином. В залежності від визначення необхідних механіко-технологічних властивостей в процесі перерізання, розтягання, згинання, стискання на плиту встановлюють необхідне обладнання. Обертанням рукоятки через ходовий гвинт за рахунок гайки і напрямної рейки приводиться в рух кронштейн, який жорстко з'єднаний зі штовхачем. З моменту дотикання робочого органу зі зразком, останній чинить опір переміщенню штоку, який рухається в кронштейні. Сила опору передається на силову пружину, яка розташована між правою та лівою втулками, змушуючи її стискатися. Величина стискання пружини пропорційна силі опору досліджуваного зразка і зображується записувальним пристроєм за допомогою олівця у вигляді діаграми на паперовій стрічці, при цьому зигзагоподібний механізм записувального пристрою забезпечує можливість переміщення олівця в вертикальному напрямку (вісь Y) на величину стискання силової пружини і в горизонтальному напрямку (вісь X) на величину переміщення штоку. При переміщенні штоку до миті зустрічі робочого орану зі зразком, олівець записує на діаграмі нульову лінію в напрямку осі X. При подальшому обертанні рукоятки силова пружина долає опір досліджуваного зразка і він руйнується. 1 UA 79060 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Недоліком даного пристрою є те, що визначення даним пристроєм механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів в процесі згину-зламу можливо лише для консольно закріпленого досліджуваного зразка. Корисною моделлю ставиться задача вдосконалення пристрою для визначення механікотехнологічних властивостей рослинних матеріалів в процесі згину-зламу, а саме при двохопорному згинанні статичним навантаженням. Поставлена корисною моделлю задача вирішується тим, що пристрій для визначення механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів, який складається з плити, рукоятки, рухомого механізму, кронштейнів, штовхача, втулок, силової пружини, штоку, записувального пристрою та обладнання для визначення механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів в процесі двоопорного згину-зламу статичним навантаженням, згідно з корисною моделлю виконаного у вигляді двох кронштейнів з затискачами, закріплених на плиті за допомогою болтового з'єднання з можливістю монтування та демонтування. Пристрій для визначення механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів (креслення) складається з плити 1, рукоятки пристрою 10, ходового гвинта 11 з гайкою 12, напрямної рейки 13, рухомого 14 та нерухомого 17 кронштейнів, штовхача 15, записувального пристрою 8, силової пружини 18, втулок 19 та 20, штоку 16, подовжувача штоку 7, набору обладнання для визначення механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів при перерізанні, розтяганні, стисканні та згинанні консольно закріплених досліджуваних зразків, а також додаткового обладнання для визначення механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів в процесі згину-зламу жорстко закріплених на двох опорах досліджуваних зразків 6, виконаного у вигляді кронштейнів 2, 3 з затискачами 4, 5. Пристрій для визначення механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів працює таким чином. На плиту 1 за допомогою болтового з'єднання монтується обладнання для визначення механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів в процесі згину-зламу двохопорного жорстко закріпленого досліджуваного зразка, яке включає в себе два кронштейни 2, 3 з затискачами 4, 5. Потім за допомогою затискачів 4, 5 жорстко закріплюємо досліджуваний зразок 6, таким чином, щоб середина довжини стебла співпадала з місцем прикладення зусилля Р подовжувача штоку 7. На записувальному пристрої 8 закріплюємо паперову стрічку 9. -1 Плавним обертанням рукоятки приладу 10 зі швидкістю 20 хв через ходовий гвинт 11 за рахунок гайки 12 і напрямної рейки 13 приводиться в рух рухомий кронштейн 14, який жорстко з'єднаний зі штовхачем 15. При взаємодії подовжувача штоку 7 з досліджуваним зразком 6, виникає опір переміщенню штоку 16, який рухається в нерухомому кронштейні 17. При подальшому обертанні рукоятки приладу 10 виникає сила опору згину, яка передається на силову пружину 18, розміщену між двома втулками 19, 20. Сила опору згину прямопропорційна величині зусилля, яке передається на силову пружину 18, і зображується за допомогою записувального пристрою 8 у вигляді діаграми 21 на паперовій стрічці 9. Злам рослинного матеріалу відбувається в тому випадку, якщо сила опору згинання досліджуваного зразка досягає величини руйнівного напруження. Пропонований пристрій для визначення механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів є більш вдосконаленим в порівнянні з прототипом. Використання даного пристрою дозволяє значно розширити отримання та порівняння результатів проведених лабораторних досліджень в процесі згину-зламу, як консольно закріплених досліджуваних зразків, так і зразків при двохопорному статичному навантаженні, що дозволяє узгоджувати такі важливі характеристики рослинних матеріалів, як жорсткість, прогин та модуль пружності з мінімальною похибкою та найвищою точністю. Корисна модель може бути використана в сільському господарстві для лабораторних досліджень механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій для визначення механіко-технологічних властивостей рослинних матеріалів, що містить плиту, рукоятку, рухомий механізм, кронштейни, штовхач, втулки, силову пружину, шток, записувальний пристрій, який відрізняється тим, що має обладнання для визначення механікотехнологічних властивостей рослинних матеріалів при двоопорному статичному навантаженні виконане у вигляді двох кронштейнів з затискачами, закріплених на плиті за допомогою болтового з'єднання з можливістю монтування та демонтування. 2 UA 79060 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3