RU2566398C1 - Установка для объемного тензометрирования - Google Patents
Установка для объемного тензометрирования Download PDFInfo
- Publication number
- RU2566398C1 RU2566398C1 RU2014121178/28A RU2014121178A RU2566398C1 RU 2566398 C1 RU2566398 C1 RU 2566398C1 RU 2014121178/28 A RU2014121178/28 A RU 2014121178/28A RU 2014121178 A RU2014121178 A RU 2014121178A RU 2566398 C1 RU2566398 C1 RU 2566398C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- links
- stand
- measurement
- perception
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
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.
Description
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.
Известно устройство для динамометрирования рабочих органов почвообрабатывающих орудий (а.с. СССР №974163, кл. G01L 5/16, опубл. 30.06.92, бюл. №24), содержащее силоизмерительный элемент, элементы крепления и рабочий орган со стойкой, в котором на силоизмерительном элементе расположены тензодатчики сопротивления, а сам силоизмерительный элемент охватывает стойку рабочего органа. Однако практическое использование данного устройства сложно в эксплуатации и не обеспечивает получения достоверных результатов измерения. При использовании известного устройства требуется специальное тарировочное оборудование, обеспечивающее раздельную калибровку тензодатчиков сопротивления, при этом исключая их взаимное влияние. Таким образом, отсутствие в данном устройстве отдельных измерительных звеньев требует специального оборудования для выполнения сложных тарировочных работ и не обеспечивает достоверных результатов измерения.
Известна установка для объемного тензометрирования (заявка №2012118290/28, 03.05.2012, G01L, опубл. 10.11.2013), содержащая измерительные звенья устройства для крепления и рабочий орган со стойкой. В известном устройстве посредством параллельных тяг, тяг-раскосов и шаровых шарниров, по мнению авторов, достигается повышение качества испытания рабочих органов. Вместе с тем применение шаровых шарниров (подвижное соединение двух частей) для соединения тяг, тяг-раскосов и измерительных звеньев изначально допускает перемещение последних и изменения их положения при работе. В связи с этим изменение положений измерительных звеньев относительно начального их положения вносит ошибки в результате измерений и не обеспечивает получение достоверных данных. Более того, ошибки измерения переменны по величине и зависят от величины внешних нагрузок, когда шарниры в большей или меньшей степени поворачиваются и изменяют начальные координаты расположения измерительных звеньев. Кроме этого, на рабочий орган почвообрабатывающего орудия в общем случае со стороны почвы действует пространственная система сил, которая описывается шестью компонентами (проекциями на оси координат Px, Py, Pz, Мх, My, Mz), а не тремя, как производится в известном устройстве Px, Py, Pz, хотя название известного устройства предполагает объемное тензометрирование. Следствием этого недостатка известное устройство не может быть применено для испытания несимметричных рабочих органов, например корпусов плуга или безотвальных рыхлителей.
Предлагаемая установка для объемного тензометрирования избавлена от вышеотмеченных недостатков. Она имеет измерительные звенья, устройства (кронштейны) для крепления измерительных звеньев и рабочий орган со стойкой, при этом вертикально расположенное измерительное звено присоединено к верхней грани стойки с возможностью восприятия деформаций сжатия и растяжения. Все остальные измерительные звенья установлены в горизонтальных плоскостях с возможностью восприятия деформаций сжатия, причем все они точечно уперты с разных сторон в грани стойки и обеспечивают неподвижное положение измерительных звеньев и стойки с рабочим органом в процессе проведения измерений. Помимо этого предлагаемое устройство имеет, по меньшей мере, шесть измерительных звеньев по числу измеряемых переменных, которые расположены в направлении действия внешних нагрузок. В результате этого предлагаемое устройство обеспечивает регистрации и измерения всех компонент пространственных силовых характеристик, то есть полное объемное тензометрирование.
На рисунках показано на схемах предлагаемое устройство для объемного тензометрирования. На фиг. 1 - диметрическая система координат с направлениями компонент пространственных силовых характеристик, на фиг. 2 - схема устройства в плоскости XOZ, то есть боковая проекция, на фиг. 3 изображена горизонтальная проекция предлагаемого устройства, или вид сверху, на фиг. 4 - диметрическая проекция, и на фиг. 5, и фиг. 6 - варианты несимметричных рабочих органов почвообрабатывающих орудий.
Предлагаемая установка для объемного тензометрирования имеет измерительные звенья 1, 2, 3, 4, 5 и 6, кронштейны 7 для крепления на остове почвообрабатывающего орудия (орудие на рисунке условно не показано) всех измерительных звеньев 1, 2, 3, 4, 5, и 6. Имеется рабочий орган 8 со стойкой 9. Вертикально расположенное измерительное звено 6 присоединено к верхней грани стойки 9 рабочего органа 8. Измерительные звенья 1, 2, 3, 4, и 5 установлены в горизонтальных плоскостях и уперты с разных сторон в соответствующие грани стойки 9, обеспечивая неподвижное соединение всех элементов установки при измерениях.
Работа измерительной установки для объемного тензометрирования заключается в следующем. Измерительные звенья 1, 2, 3, 4, 5 предварительно тарируют (калибруют) на измерение усилий сжатия, а измерительное звено 6 на сжатие и растяжение. В процессе движения рабочего органа 8 со стороны обрабатываемой почвы на него действуют реактивные силы резания, которые через стойку 9 нагружают измерительные звенья 1, 2, 3, 4, 5 и 6. Расположение всех измерительных звеньев выбрано так, чтобы измерительные звенья 1, 2, 3, 4 и 5 воспринимали усилия сжатия, а измерительное звено 6 воспринимало усилие сжатия и растяжения. (В практике работы почвообрабатывающих орудий известно, что вертикальные силы могут быть заглубляющими и, наоборот, выталкивающими в зависимости от состояния почвы и геометрии рабочего органа. Вследствие этого измерительное звено 6 предусматривают для восприятия усилий сжатия и растяжения, то есть выталкивающие или заглубляющие силы.) После проведения практических измерений усилия, регистрируемые измерительными звеньями 1, 2, 3, 4, 5 и 6, используют для дальнейших расчетов. Как правило, измеренные усилия приводят к силовым эквивалентам, например определяют проекции главного вектора Px, Py, Pz и проекции главного момента Мх, My, Mz. Выбирают интересующие при исследованиях начало координат и используют уравнения статики где:
Px=ΣPix=Р1-P2
Py=ΣPiy=P3+P4-P5
Pz=ΣPiz=Р6
Мх=ΣMix=P6hx6-P3hx3-P4hx4+P5hx5
My=ΣMiy=P1hy1-P2hy2+P6hy6
Mz=ΣMiz=P2hz2-P1hz1+P3hz3+P4hz4-P5hz5
Таким образом, определяют все необходимые параметры объемного тензометрирования. В данных уравнениях приняты обозначения ΣPix, ΣPiy, и ΣPiz - суммы проекций на соответствующие оси координат ОХ, OY и OZ. ΣMix, ΣMiy и ΣMiz - суммы моментов вокруг соответствующих осей координат ОХ, OY и OZ. P1, Р2, Р3, P4, P5 и Р6 - усилия в соответствующих измерительных звеньях 1, 2, 3, 4, 5 и 6 (см. фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4). hx6, hx5, hx4, hy6, hz5, hz4, и т.д. - кратчайшие расстояния (плечо) от точек упора измерительных звеньев 1, 2, 3, 4, 5 и от точки соединения измерительного звена со стойкой 9 до соответствующих осей координат, например, hx5 - расстояние от точки упора измерительного звена 5 до оси ОХ.
Предлагаемое изобретение имеет положительный эффект в части достоверности измерения при объемном динамометрировании рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий и обеспечивает создание более совершенной сельскохозяйственной и лесохозяйственной техники.
Claims (2)
1. Установка для объемного тензометрирования, включающая измерительные звенья, устройства (кронштейны) для крепления измерительных звеньев и рабочий орган со стойкой, отличающаяся тем, что 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 все они точечно уперты с разных сторон в грани стойки, обеспечивая неподвижное положение последней в процессе проведения измерений.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена, по меньшей мере, шестью измерительными звеньями, расположенными в направлениях действия внешнего нагружения, обеспечивая тем самым возможность регистрации всех компонент пространственных силовых характеристик рабочего органа.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014121178/28A RU2566398C1 (ru) | 2014-05-26 | 2014-05-26 | Установка для объемного тензометрирования |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014121178/28A RU2566398C1 (ru) | 2014-05-26 | 2014-05-26 | Установка для объемного тензометрирования |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2566398C1 true RU2566398C1 (ru) | 2015-10-27 |
Family
ID=54362220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014121178/28A RU2566398C1 (ru) | 2014-05-26 | 2014-05-26 | Установка для объемного тензометрирования |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2566398C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2722872C1 (ru) * | 2019-10-28 | 2020-06-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Устройство для определения усилий на рабочий орган сельскохозяйственных машин |
RU2768072C1 (ru) * | 2021-08-25 | 2022-03-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Почвенный канал для лабораторных исследований рабочих органов сельскохозяйственных почвообрабатывающих машин |
RU2769848C1 (ru) * | 2021-03-22 | 2022-04-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Устройство для определения усилий, действующих на рабочий орган сельскохозяйственных машин со стороны почвы, преимущественно в почвенном канале |
RU2770796C1 (ru) * | 2021-06-21 | 2022-04-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Устройство для определения горизонтального усилия от навесного почвообрабатывающего орудия |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1283520A1 (ru) * | 1984-06-26 | 1987-01-15 | Курганский машиностроительный институт | Тензометр |
SU1651108A1 (ru) * | 1989-04-14 | 1991-05-23 | Научно-исследовательский институт специального машиностроения при МГТУ им.Н.Э.Баумана | Устройство дл замера реакций грунта и силы раст жени в гусеничной цепи при движении гусеничной машины |
RU63525U1 (ru) * | 2006-12-19 | 2007-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Тензометрическое устройство для измерения составляющих сил и моментов сил в динамике твердого тела |
RU2498245C1 (ru) * | 2012-05-03 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" | Установка для объемного тензометрирования |
-
2014
- 2014-05-26 RU RU2014121178/28A patent/RU2566398C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1283520A1 (ru) * | 1984-06-26 | 1987-01-15 | Курганский машиностроительный институт | Тензометр |
SU1651108A1 (ru) * | 1989-04-14 | 1991-05-23 | Научно-исследовательский институт специального машиностроения при МГТУ им.Н.Э.Баумана | Устройство дл замера реакций грунта и силы раст жени в гусеничной цепи при движении гусеничной машины |
RU63525U1 (ru) * | 2006-12-19 | 2007-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Тензометрическое устройство для измерения составляющих сил и моментов сил в динамике твердого тела |
RU2498245C1 (ru) * | 2012-05-03 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" | Установка для объемного тензометрирования |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2722872C1 (ru) * | 2019-10-28 | 2020-06-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Устройство для определения усилий на рабочий орган сельскохозяйственных машин |
RU2769848C1 (ru) * | 2021-03-22 | 2022-04-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Устройство для определения усилий, действующих на рабочий орган сельскохозяйственных машин со стороны почвы, преимущественно в почвенном канале |
RU2770796C1 (ru) * | 2021-06-21 | 2022-04-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Устройство для определения горизонтального усилия от навесного почвообрабатывающего орудия |
RU2768072C1 (ru) * | 2021-08-25 | 2022-03-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Почвенный канал для лабораторных исследований рабочих органов сельскохозяйственных почвообрабатывающих машин |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10765936B2 (en) | Force measurement system | |
US11054325B2 (en) | Force measurement system | |
RU2566398C1 (ru) | Установка для объемного тензометрирования | |
US11262258B2 (en) | Force measurement system | |
US8315822B2 (en) | Force measurement system having inertial compensation | |
US8315823B2 (en) | Force and/or motion measurement system having inertial compensation and method thereof | |
AU2015247635B2 (en) | Boom calibration system | |
CN108106952B (zh) | 一种梁的双对称截面冲击载荷测量方法 | |
Holden et al. | A proposed test to support the clinical movement analysis laboratory accreditation process | |
Iriarte et al. | Optimal strain-gauge placement for mechanical load estimation in circular cross-section shafts | |
CN104981274A (zh) | 高尔夫瞄球矫正装置 | |
CN110046372A (zh) | 用于确定结构的重量和重心的方法和系统 | |
CN109406178A (zh) | 挖掘机工作装置等效力时间历程获取及疲劳试验谱整理 | |
CN107422147A (zh) | 三轴高量程加速度传感器灵敏度测试系统 | |
CN105444722A (zh) | 检测平台姿态变化的方法 | |
Scorza et al. | A review on methods and devices for force platforms calibration in medical applications. | |
RU2684441C1 (ru) | Устройство для измерения вертикального и горизонтального усилия на рабочий орган сельскохозяйственного орудия | |
RU2682085C1 (ru) | Установка для пространственного динамометрирования навесных сельскохозяйственных машин и орудий | |
JP2011255457A (ja) | 外力検出インタフェースの故障検知方法 | |
Serio et al. | The patched intrinsic tactile object: A tool to investigate human grasps | |
RU140198U1 (ru) | Устройство для калибровки тензометрических весов | |
KR101391885B1 (ko) | 삼차원 변위 측정 장치 | |
JP2019020179A (ja) | 計測装置および計測装置の校正方法 | |
Balsamo et al. | Low-cost interferometric compensation of geometrical errors | |
Wagner et al. | Processing and evaluation of build-up system measurement data |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200527 |