Спосіб визначення ваги та навантаження на керовані колеса самохідних сільськогосподарських машин та енергетичних засобів мобільних агрегатів

Реферат: Спосіб визначення ваги та навантаження на керовані колеса самохідних сільськогосподарських машин та енергетичних засобів мобільних агрегатів включає визначення вагових характеристик самохідних машин та енергетичних засобів за допомогою гідравлічного ваговимірювального приладу. Спочатку визначають нормальний прогин шин під колеса, які протилежні керованим, встановлюють підставки висотою, яка більша від визначеного нормального прогину шин на 3050 мм. Для контролю горизонтальності машини під час підйому на її боковій, передній або задній стороні встановлюють рівнемір, визначають вагове навантаження на керовані колеса, потім підставки встановлюють під керовані колеса та визначають вагове навантаження на колеса, протилежні керованим. UA 74680 U (12) UA 74680 U UA 74680 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі сільського господарства, а також може бути використана в інших галузях, де використовують самохідні машини та енергетичні засоби. Корисна модель призначена для визначення ваги та навантаження на керовані колеса самохідних сільськогосподарських машин, енергозасобів мобільних агрегатів з навісними та монтованими машинами за допомогою ваговимірювальних гідравлічних приладів (ваги домкрат гідравлічні) конструкції Південно-Української філії УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого під час проведення випробувань. Відомо нормативний документ ДСТУ 2189-93 "Машини сільськогосподарські навісні та причіпні", що регламентує навантаження на керовані колеса енергетичних засобів сільськогосподарських агрегатів. Згідно з ДСТУ (п. 1.4) - сільськогосподарський агрегат з колісним енергетичним засобом повинен мати навантаження на керовані колеса не менше 0,2 від експлуатаційної маси енергетичного засобу. ГОСТ 12.2.019-86 (п. 1.3) також регламентує навантаження на керовані колеса енергетичного засобу та самохідної машини - «…нагрузка на управляемые колеса должна быть не менее 0,2 эксплутационной массы трактора и 0,12 эксплуатационной массы машин". ДСТУ 3158-95 "Засоби малої механізації для сільськогосподарського виробництва. Загальні вимоги безпеки" (п.2.1.2) регламентує навантаження на керовані колеса таким чином мінітрактор з механізмами, що з ним агрегатуються, повинен мати навантаження на колеса керування не менше як 0,2 експлуатаційної маси трактора. "Национальный Стандарт Российской Федерации ГОСТ 53489-2009 "Машины сельскохозяйственные навесные и прицепные. Общие требования безопасности " (п.4.2.5)» регламентує навантаження на керовані колеса таким чином - «…сельскохозяйственный агрегат с колесным энергетическим средством должны иметь нагрузку на управляемые колеса не менее 0,2 эксплуатационной массы. За управляемые колеса энергетического средства с шарнирно - сочлененной рамой принимают наименее нагруженный мост энергетического средства". "ГОСТ 12.2.002-91 "Техника сельскохозяйственная. Методы оценки безопасности" (п.2.2.3) нагрузку на управляемые колеса трактора (машины, СХА) определяют отношением массы, приходящейся на управляемые колеса, к эксплуатационной массе трактора (машины)». Проте ці нормативні документи не вказують яким чином визначається навантаження на керовані колеса самохідної сільськогосподарської машини або енергетичного засобу мобільних агрегатів. Відомо ваги-домкрат гідравлічні (аналог), які представляють собою домкрат з манометром, який відображує величину тиску оливи в поршневій порожнині домкрата, як еквівалента вагового навантаження. (Патент України № 59627). Ваги-домкрат гідравлічні призначені для вимірювання розподілення ваги машин по опорам під час їх випробувань за межами територій машинобудівних підприємств та випробувальних центрів. Проте аналог не конкретизує, яким чином виконувати вимірювання. Задачею корисної моделі являється розробка способу визначення ваги та навантаження на керовані колеса самохідних машин, енергетичних засобів мобільних агрегатів. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб визначення ваги та навантаження на керовані колеса самохідних сільськогосподарських машин та енергетичних засобів мобільних агрегатів включає визначення вагових характеристик самохідних машин та енергетичних засобів за допомогою приладу - ваги-домкрат гідравлічні. Перед підйомом машини за допомогою домкратів, визначається нормальний прогин шин, потім під колеса, які протилежні керованим, встановлюють підставки висотою, яка більша від визначеного нормального прогину шин на 30-50 мм, для контролю горизонтальності машини під час підйому на її боковій, передній або задній стороні встановлюють рівнеміри, визначають вагове навантаження на керовані колеса, знімаючи дані з циферблатних манометрів, потім підставки встановлюють під керовані колеса та визначають вагове навантаження на колеса, протилежні керованим. Поставлена задача вирішується також тим, що вага машини визначається як сума вагових навантажень, розподілених на колеса її передньої та задньої сторін, а навантаження на керовані колеса регламентується коефіцієнтом навантаження на керовані колеса, який визначається за формулою. Спосіб визначення ваги та навантаження на керовані колеса самохідних сільськогосподарських машин та енергетичних засобів мобільних агрегатів полягає у тому, що, піднімаючи машину, виконують перенесення вагового навантаження машини на ваги-домкрат гідравлічні з одночасним вимірюванням величини цього навантаження. 1 UA 74680 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Використовуючи чотири або три таких прилади, можна повністю підняти машину, що зважується, над опорною поверхнею і визначити її вагу, а також розрахувати навантаження на керовані колеса машини. Але процес підйому машини значно знижує стійкість її положення та суттєво підвищує небезпеку проведення дослідів. Тому керуючись принципом пріоритету безпеки проведення робіт у спосіб закладено послідовне вимірювання ваги, що розподіляється на передню, а потім на задню частини машини або навпаки. При запропонованому способі визначення ваги та її розподілу на керовані колеса машина під час зняття показань приладів повинна розташовуватись у горизонтальному положенні, інакше не буде повторюваності розподілу навантаження на передню та задню частини машини на відповідних послідовних етапах вимірювань. Тому перед підйомом і вимірюванням розподілу ваги, наприклад, на передню вісь машини у стані "відриву" передніх коліс від опорної поверхні, задні колеса повинні бути встановлені на стійкі і міцні підставки висотою, не менше прогину шин передніх коліс. За таким же принципом проводиться вимірювання розподілу ваги на задні колеса з тією лише різницею, що прилади встановлюються під задню вісь машини, а підставки під передні колеса. Спосіб виконують наступним чином. Машина розташовується на рівній площадці з сухим цементобетонним або асфальтобетонним покриттям. Схил площадки, на яких проводяться вимірювання вагових показників машин не повинен перевищувати 1 % у взаємно перпендикулярних напрямках. Якщо визначаються вагові характеристики шарнірно-з'єднаних машин, то визначення вагових характеристик повинно проводитися у положенні, що відповідає прямолінійному руху машини. Далі машина загальмовується трансмісією та стоянковими гальмами при наявності останніх. Визначається нормальний прогин шин як різниця вільного та статичного радіусів колеса. (В.І. Кнороз та інш. Робота автомобільної шини. - М.: Транспорт, 1976). h0=r0-rс, (1), де h0 - нормальний прогин шин, мм; r0 - вільний радіус колеса, мм; rс - статичний радіус колеса, мм. Враховувати нормальний прогин шин необхідно тому, що повне перенесення діючого вагового навантаження на ваги-домкрат гідравлічні відбувається в момент відриву коліс від опорної поверхні внаслідок підйому машини на величину нормального прогину шин. Для забезпечення стійкості та горизонтальності машини під час вимірів використовують підставки під колеса, які по висоті більші від нормального прогину шин. Для контролю горизонтальності машини під час зважування, на її боковій стороні у видимих і зручних для доступу місцях позначають дві точки на однаковій висоті відносно площадки з відстанню між ними не менше 0,75 м. Такі позначки наносяться також на передній або задній стороні машини, яка має небалансирну підвіску коліс. Точки з'єднують прямою лінією і по цим лініям закріплюють рівні. Встановлення рівнів показано на Фіг. 1. Під передні або задні колеса встановлюють противідкатні упори і машина розгальмовується. Далі машина піддомкрачується зі сторони коліс, під які упори не встановлено. Під ці колеса підкладаються міцні плоскі підставки висотою, яка більша від визначеного нормального прогину шин h0 на 30-50 мм. Колеса на підставках також фіксуються противідкатними упорами. Встановлення передньої частини зернозбирального комбайна Скиф 250 Р на плоскі підставки показано на Фіг. 2. Допускається спирати міст ходової системи на стійкі металеві опори таким чином, щоб висота розташування моста відносно вихідного положення збільшилась на величину, яка більша від нормального прогину шин протилежної сторони на 30-50 мм. Необхідною умовою, при цьому, є відсутність контакту коліс піднятої сторони з площадкою. Потім, біля коліс, які не встановлено на підставки, у площині, що проходить через колісну вісь, вертикально встановлюють два прилади - (ваги - домкрат гідравлічні). За їх допомогою піднімають машину до горизонтального положення, орієнтуючись по закріпленим на машині рівням. В зазначеному положенні колеса, біля яких встановлені ваги-домкрат гідравлічні, не повинні мати контакту з площадкою, як це показано на Фіг. 3. Проводять відлік показань обох приладів. Сума показань дорівнює частині ваги машини, що розподілена на колеса відповідної сторони, тобто на керовані колеса. Аналогічно визначається частина ваги машини, що розподілена на колеса протилежної сторони. 2 UA 74680 U 5 10 15 20 25 30 Вага машини визначається як сума вагових навантажень, розподілених на колеса її передньої та задньої сторін. Спосіб було апробовано на Південно-Українській філії Державної наукової установи УкрНДІПВТ iм. Л. Погорілого в 2011 році. Як самохідна сільськогосподарська машина був взятий комбайн Скиф 250 Р, який проходив державні приймальні випробування. Оскільки у комбайна керовані колеса задні, то нормальний прогин шин визначався для передніх коліс. За результатами вимірювань було встановлено, що нормальний прогин шин (h0) дорівнює 95 мм, вага, що розподіляється на керовані колеса (Рk) дорівнює 5560 кг, експлуатаційна маса (Ре) - 14985 кг. Висота підставок, які встановлювались під передні колеса, дорівнювала 95 мм + (30-50) мм. Виходячи з цих даних вираховуємо коефіцієнт навантаження на керовані колеса. P   k (2), Pe де  - коефіцієнт навантаження на керовані колеса; Pk - вага, що розподіляється на керовані колеса, кг; Pe - експлуатаційна маса самохідної сільськогосподарської машини або енергетичного засобу мобільних агрегатів, кг. P 5560  k   0,37 . Pe 14985 З цього випливає, що навантаження на керовані колеса комбайна Скиф 250 Р не менше 0,2 від експлуатаційної маси комбайна (=0,37), тобто відповідає вимогам нормативних документів. Технічний результат: - спосіб дозволяє визначити навантаження на керовані колеса самохідної сільськогосподарської машини або енергетичного засобу мобільних машин в польових умовах, поза межами машинобудівних та випробувальних станцій та виключає необхідність використовувати для вимірювань вантажопідйомне обладнання; - спосіб забезпечує визначення вагових характеристик машин без обмеження площі контакту рушіїв з опорною поверхнею і в той же час без переміщення машин з метою їх встановлення або підвішування на ваги. Застосування способу дозволяє зменшити витрати на визначення навантаження на керовані колеса самохідних машин та енергетичних засобів, яке регламентоване низкою нормативних документів та підвищити точність вимірювань. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 1. Спосіб визначення ваги та навантаження на керовані колеса самохідних сільськогосподарських машин та енергетичних засобів мобільних агрегатів, що включає визначення вагових характеристик самохідних машин та енергетичних засобів за допомогою гідравлічного ваговимірювального приладу, який відрізняється тим, що спочатку визначають нормальний прогин шин під колеса, які протилежні керованим, встановлюють підставки висотою, яка більша від визначеного нормального прогину шин на 30-50 мм, для контролю горизонтальності машини під час підйому на її боковій, передній або задній стороні встановлюють рівнемір, визначають вагове навантаження на керовані колеса, потім підставки встановлюють під керовані колеса та визначають вагове навантаження на колеса, протилежні керованим. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вагу машини визначають як суму вагових навантажень, розподілених на колеса її передньої та задньої сторін, а навантаження на керовані колеса регламентують коефіцієнтом навантаження на керовані колеса, який P визначають за формулою:   k , де  - коефіцієнт навантаження на керовані колеса; Pk Pe вага, що розподіляється на керовані колеса; Pe - експлуатаційна маса самохідної сільськогосподарської машини або енергетичного засобу мобільних агрегатів. 3 UA 74680 U 4 UA 74680 U 5 UA 74680 U Комп’ютерна верстка M. Мацело 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 6