Стенд для порівняння статичного і динамічного різання ґрунту

Реферат: UA 88074 U UA 88074 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до випробувальної техніки, зокрема до визначення зусиль різання ґрунтів, і може бути використана для вимірювання сил, що виникають на зубах ґрунторозроблюючої техніки як при статичній, так і при ударній їх взаємодії з робочим середовищем, що може бути використано для підвищення ефективності розробки дисперсного, мерзлого і міцного ґрунтів. Відомий патент UA 9931 кл. МКВ4 Е02F 5/30. "Стенд реєстрації зусиль різання", який включає в себе раму, різцеутримувач з різцем і тензочутливими елементами, вертикальні і горизонтальні тяги, з'єднуючі різцеутримувач з тензочутливими елементами, виготовленими у вигляді балочок, на кожній з яких закріплено тензометричний датчик, включений в плечі тензометричних мостів, з'єднаних з реєструвальною апаратурою. Недоліком даного стенда є неможливість проведення випробувань при ударній дії робочого органа. Найближчим аналогом є стенд [див. В.П. Станевський "Совершенствование рабочего процесса землеройных машин". - К.: Издательство при Киевском государственном университете объединения "Вища школа", 1984. - С. 57, рис. 3.2.], який складається з основи, піддону з досліджуваним матеріалом, ручної лебідки, рами і маятника. Недоліком конструкції є неможливість зміни енергії удару, що діє на робочий елемент. В основу корисної моделі поставлено задачу створення конструкції стенда для розширення його функціональних можливостей при моделюванні взаємодії різального елемента з ґрунтом. Поставлена задача вирішується тим, що стенд складається з А-подібної рами 1 з напрямними 2 у вигляді поперечини букви А. До напрямних 2 справа шарнірно корпусом прикріплено гідроциліндр 3, шток якого шарнірно прикріплений до правої поперечини рами 4, яка вільно лежить на напрямних 2. Рама 4 має прямокутний вигляд у плані, при чому ліва поперечина закінчується посередині основи А-подібної рами 1. На лівій поперечині рами 4 встановлено карман 5, в якому фіксується ріжучий елемент 6, що складається з ножа 7 та ножеутримувача 8. На ножеутримувачі 8 встановлені тензометричні датчики 9. У верхній частині А-подібної рами 1 шарнірно на поперечній осі 10, з можливістю обертання, своїм верхнім кінцем закріплено маятник 11 таким чином, щоб його нижній кінець знаходився у горизонтальній площині рами 4. Поперечна вісь 10 під'єднана до рукояті ручної лебідки 12. На маятнику 11 з можливістю пересування вздовж нього закріплено змінну масу 13. Під напрямними 2 та рамою 4 встановлюється ємність 14 з моделлю ґрунту 15. Корисна модель пояснюється кресленнями, де на: Фіг. 1 - Загальний вид стенда з гідроциліндром штовхання робочого органу та ударним механізмом(вид збоку); Фіг. 2 - Загальний вид стенда з гідроциліндром штовхання робочого органу та ударним механізмом(вид зверху); Фіг. 3 - Розріз А-А по Фіг. 2 Стенд для порівняння статичного і динамічного різання ґрунту працює наступним чином: Ємність 14 заповнюється моделлю ґрунту 15 та жорстко фіксується. Робота стенда можлива у двох режимах: 1 - статичне різання; 2 - динамічне різання. Статичне різання. Перед початком роботи шток гідроциліндра 3 максимально втягнутий. Ріжучий елемент 6 встановлюється в кармані 5 таким чином, щоб ріжучий ніж 7 знаходився перед моделлю ґрунту 15 на потрібній глибині різання. Шток гідроциліндра 3 починає висуватися і через раму 4 передає зусилля на ріжучий елемент 6, який своїм ножем 7 руйнує модель ґрунту 15. Зусилля статичного різання реєструється тензометричними датчиками 9, що дозволяє виміряти динамічну складову сили різання при статичному різанні (швидкість до 0,1 м/с). Динамічне різання. Шток гідроциліндра 3 від'єднується від рами 4. Ріжучий елемент 6 встановлюється в кармані 5 таким чином, щоб ріжучий ніж 7 знаходився перед моделлю ґрунту 15 на потрібній глибині різання. На маятнику 11 на потрібній висоті закріплюється змінна маса 13. За допомогою ручної лебідки 12 маятник 11 підіймається на задану висоту та відпускається. Під дією власної сили ваги маятник 11 починає падати навколо осі 10 та своїм нижнім кінцем ударятиме по карману 5 та ріжучому елементу 6, який своїм ножем 7 руйнує модель ґрунту 15. Зусилля динамічного різання реєструється тензометричними датчиками 9, а енергія удару легко розраховується, знаючи масу та положення відносно повздовжньої осі маятника 11 змінної маси 13, так як маятник 11 знаходиться у вільному падінні, то при його контакті з ріжучим елементом 6 досягається швидкість до 10 м/с, що забезпечує динамічне різання. 1 UA 88074 U Таким чином після розшифрування осцилограм досягаєтьсяможливість порівняти енергоємність розробки різних типів ґрунтів різними ножами. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 Стенд для порівняння статичного і динамічного різання ґрунту включає в себе раму, ємність з моделлю ґрунту, ручну лебідку і маятник, який відрізняється тим, що для створення конструкції стенда для розширення його функціональних можливостей при моделюванні взаємодії різального елемента з ґрунтом рама має А-подібну форму з напрямними у вигляді поперечини букви А, причому до напрямних справа шарнірно корпусом прикріплено гідроциліндр, шток якого шарнірно прикріплений до правої поперечини рами, яка вільно лежить на напрямних та має прямокутний у плані вигляд, а ліва поперечина закінчується посередині основи А-подібної рами і на ній встановлено карман, в якому фіксується ріжучий елемент, що складається з ножа та ножеутримувача, і на ножеутримувачі встановлені тензометричні датчики, та у верхній частині А-подібної рами шарнірно, на поперечній осі, з можливістю обертання, своїм верхнім кінцем закріплено маятник таким чином, щоб його нижній кінець знаходився у горизонтальній площині рами, причому поперечна вісь під'єднана до рукояті ручної лебідки і на маятнику, з можливістю пересування вздовж нього, закріплено змінну масу, а під напрямними встановлюється ємність з моделлю ґрунту. 2 UA 88074 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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