RU2684441C1 - Устройство для измерения вертикального и горизонтального усилия на рабочий орган сельскохозяйственного орудия - Google Patents
Устройство для измерения вертикального и горизонтального усилия на рабочий орган сельскохозяйственного орудия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2684441C1 RU2684441C1 RU2018115343A RU2018115343A RU2684441C1 RU 2684441 C1 RU2684441 C1 RU 2684441C1 RU 2018115343 A RU2018115343 A RU 2018115343A RU 2018115343 A RU2018115343 A RU 2018115343A RU 2684441 C1 RU2684441 C1 RU 2684441C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vertical
- links
- horizontal
- measuring
- agricultural
- Prior art date
Links
- 238000003971 tillage Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сельскохозяйственному и лесохозяйственному машиностроению, в частности к конструкциям измерительных приборов, и может быть использовано для изучения силовых характеристик рабочих органов почвообрабатывающих орудий. Устройство для измерения вертикального и горизонтального усилия на рабочий орган сельскохозяйственного орудия содержит раму сельскохозяйственного орудия и рабочий орган. Между ними установлен параллелограммный механизм, одно из горизонтальных звеньев которого связано с рабочим органом и имеет упор, воздействующий на свободный конец тензобалки. Другое горизонтальное звено связано с рамой и снабжено жестко закрепленной вертикальной тензобалкой. Между горизонтальными звеньями шарнирно вертикально установлены два одинаковых звена прямоугольного поперечного сечения. На передней и задней гранях вертикальных звеньев по оси симметрии на одинаковом расстоянии от шарниров наклеены тензорезисторы. Тензорезисторы вертикальных звеньев последовательно соединены в одно плечо измерительного моста. Технический результат - упрощение конструкции и повышение точности измерения вертикального и горизонтального усилий на рабочий орган сельскохозяйственного орудия. 4 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, 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 (а.с. СССР №974163, G01L 5/16, опубл. 30.06.92).
Недостатком известного устройства является сложность эксплуатации и систематическая погрешность результатов измерения. Для использования устройства требуется специальное тарировочное оборудование, обеспечивающее раздельную калибровку тензодатчиков сопротивления, исключающее их взаимное влияние, а отсутствие в данном устройстве отдельных измерительных звеньев требует специального оборудования для выполнения сложных тарировочных работ и не обеспечивает достоверных результатов измерения.
Ближайшим аналогом, принятым за прототип, является установка для объемного тензометрирования, включающая две рамки, кронштейны крепления к навесной системе, механизм крепления рабочего органа, шесть тяг, на каждой из которых установлены измерительные звенья, в которой рамки соединены при помощи трех параллельных тяг и трех тяг-раскосов, концы которых закреплены посредством шаровых шарниров. Такая схема расположения тяг обеспечивает взаимную неподвижность рамок, а использование шаровых шарниров позволяет избежать передачи тягами крутящих и изгибающих моментов, и на измерительные звенья действуют лишь сжимающие и растягивающие силы, параллельные направлению тяг. Для обеспечения повышенной жесткости системы точки крепления параллельных тяг к рамкам (центры шаровых шарниров) расположены в вершинах равнобедренных треугольников, вписанных в боковые грани куба; одна тяга-раскос является диагональю основания куба, две другие - диагоналями передней и задней граней куба, причем в передней проекции куба они пересекаются; обе точки крепления тяги-раскоса, расположенной в основании куба, и нижние точки крепления тяг-раскосов передней и задней граней куба имеют общую горизонтальную ось крепления и максимально сближены с точками крепления параллельных тяг, расположенных в основании куба (патент 2498245 РФ, G01L 5/13. Установка для объемного тензометрирования. ка №2012118290/28, Заявл. 03.05.2012, опубл. 10.11.2013). Таким образом, из прототипа известна шарнирно-стержневая система, обеспечивающая соединение рамок между собой.
Недостатком известного устройства, обеспечивающего достоверность измерения при объемном динамометрировании рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий, является сложностью конструкции и погрешностью измерения при движении тракторного агрегата.
Задача, решаемая изобретением - раздельное измерение вертикальной и горизонтальной составляющих усилий на рабочий орган сельскохозяйственного орудия. Технический результат - упрощение конструкции и повышение точности измерения вертикального и горизонтального усилий на рабочий орган сельскохозяйственного орудия.
Указанный технический результат достигается устройством для измерения вертикального и горизонтального усилия на рабочий орган сельскохозяйственного орудия, содержащим раму сельскохозяйственного орудия и рабочий орган, между которыми установлена шарнирно-стержневая система, отличающимся тем, что, согласно изобретению, шарнирно-стержневая система выполнена в виде параллелограммного механизма, одно из горизонтальных звеньев которого связано с рабочим органом сельскохозяйственного орудия и выполнено с упором, воздействующим на свободный конец тензобалки, жестко вертикально закрепленной на другом горизонтальном звене, связанным с рамой, между горизонтальными звеньями шарнирно установлены два вертикальных звена прямоугольного сечения, на передней и задней гранях которых по оси симметрии наклеены тензорезисторы на одинаковом расстоянии от шарниров, при этом тензорезисторы вертикальных звеньев последовательно соединены в одно плечо измерительного моста.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображен общий вид устройства, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, на фиг. 3 - сечение по I-I на фиг. 2, на фиг. 4 - электрическая схема подключения тензорезисторов измерительного моста.
Устройство для замера вертикального и горизонтального усилия на рабочий орган сельскохозяйственного орудия содержит параллелограммный механизм, одно из горизонтальных звеньев которого жестко связано с рамой 1, другое горизонтальное звено связано с рабочим органом 2 сельскохозяйственного орудия. Между двумя горизонтальными звеньями посредством шарниров 9 и 10 установлены два вертикальных звена 3 и 4 параллелограммного механизма (фиг. 2). Вертикальныех звенья 3 и 4 выполнены прямоугольного поперечного сечения (фиг. 3). К верхнему горизонтальному звену 8 жестко прикреплено тензобалка 7 (фиг. 1), свободный конец которой взаимодействует с упором 6, выполненным на нижнем горизонтальном звене 5. На передней и задней гранях вертикальных звеньях 3, 4 (фиг. 2) по оси симметрии на одинаковом расстоянии 
от шарниров 9, 10 наклеены тензорезисторы 11, сопротивления которых обозначены на электрической схеме (фиг. 4) R1, R2, R5 и Я6, последовательно соединенные в одно плечо измерительного моста Уитстона 12. Сопротивление R трех остальных плеч моста 12 должны быть равны сумме сопротивлений четырех тензерезисторов 11, наклеенных на вертикальных звеньях 3 и 4.
При работе устройства равнодействующая вертикальных и горизонтальных усилий на рабочем органе 2 будет восприниматься как звеньями 3 и 4 параллелограммного механизма, так и тензобалкой 7, деформация которых приведет к изменению сопротивлений тензорезисторов 11, подключаемых к измерительной аппаратуре («+». «-» и «сигнал» на фиг. 4).
Для измерения вертикальных усилий на рабочий орган измеряют сумму усилий на вертикальных звеньях 3 и 4, которая, исходя из уравнения статики Рв=P1+Р2 (фиг. 1), будет равна непосредственно вертикальному усилию на рабочий орган без влияния горизонтальных составляющих. В этом случае тензорезисторы R1, R2, R5 и R6 будут изменять свое сопротивление при растяжении (или сжатии), с помощью которого будет определяться сумма осевых нагрузок P1 и Р2 на вертикальные звенья 3 и 4.
Для измерения горизонтальных усилий на рабочий орган снимают сигнал с тензозвена 7, свободный конец которой опирается в упор 6 нижнего горизонтального звена 5. В этом случае усилие на тензозвено 7 будет равно горизонтальному усилию на рабочий орган, т.е. РЗ=РГ, следовательно, тензозвено 7 будет измерять только горизонтальную составляющую нагрузки на рабочий орган 2 без влияния вертикальной.
За счет того, что одно из горизонтальных звеньев параллелограммного механизма связано с рабочим органом и имеет упор, взаимодействующий со свободным концом вертикальной тензобалки, жестко связанной с рамой, причем между двумя горизонтальными звеньями шарнирно установлены два вертикальных звена прямоугольного поперечного сечения, на передней и задней гранях которых наклеены тензорезисторы, достигается заявленный технический результат.
Claims (1)
- Устройство для измерения вертикального и горизонтального усилия на рабочий орган сельскохозяйственного орудия, содержащее раму сельскохозяйственного орудия и рабочий орган, между которыми установлена шарнирно-стержневая система, отличающееся тем, что шарнирно-стержневая система выполнена в виде параллелограммного механизма, одно из горизонтальных звеньев которого связано с рабочим органом сельскохозяйственного орудия и выполнено с упором, воздействующим на свободный конец тензобалки, жестко вертикально закрепленной на другом горизонтальном звене, связанном с рамой, между горизонтальными звеньями шарнирно установлены два вертикальных звена прямоугольного сечения, на передней и задней гранях которых по оси симметрии наклеены тензорезисторы на одинаковом расстоянии от шарниров, при этом тензорезисторы вертикальных звеньев последовательно соединены в одно плечо измерительного моста.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018115343A RU2684441C1 (ru) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | Устройство для измерения вертикального и горизонтального усилия на рабочий орган сельскохозяйственного орудия |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018115343A RU2684441C1 (ru) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | Устройство для измерения вертикального и горизонтального усилия на рабочий орган сельскохозяйственного орудия |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2684441C1 true RU2684441C1 (ru) | 2019-04-09 |
Family
ID=66090074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018115343A RU2684441C1 (ru) | 2018-04-24 | 2018-04-24 | Устройство для измерения вертикального и горизонтального усилия на рабочий орган сельскохозяйственного орудия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2684441C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2748865C1 (ru) * | 2020-10-05 | 2021-06-01 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Тензометрическая плита, преимущественно для измерения горизонтального усилия на навесное сельскохозяйственное орудие |
| RU2749578C1 (ru) * | 2020-11-10 | 2021-06-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Способ и устройство для определения горизонтального усилия от навесного почвообрабатывающего орудия |
| 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 |
| RU2776099C1 (ru) * | 2021-04-28 | 2022-07-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Устройство для определения горизонтального усилия от навесного почвообрабатывающего орудия и суммирующий гидроцилиндр |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4354390A (en) * | 1980-06-23 | 1982-10-19 | Northwestern Ohio Tractor Pullers Assoc. | Tractor pull sled |
| SU1522054A1 (ru) * | 1988-02-29 | 1989-11-15 | Литовский Научно-Исследовательский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства | Устройство дл динамометрировани навесных и полунавесных сельскохоз йственных машин |
| SU1644730A1 (ru) * | 1989-05-10 | 1991-04-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Зернового Хозяйства Им.А.И.Бараева | Широкозахватное почвообрабатывающее орудие |
| RU2589217C1 (ru) * | 2015-04-17 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова" | Установка для объемного тензометрирования |
-
2018
- 2018-04-24 RU RU2018115343A patent/RU2684441C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4354390A (en) * | 1980-06-23 | 1982-10-19 | Northwestern Ohio Tractor Pullers Assoc. | Tractor pull sled |
| SU1522054A1 (ru) * | 1988-02-29 | 1989-11-15 | Литовский Научно-Исследовательский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства | Устройство дл динамометрировани навесных и полунавесных сельскохоз йственных машин |
| SU1644730A1 (ru) * | 1989-05-10 | 1991-04-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Зернового Хозяйства Им.А.И.Бараева | Широкозахватное почвообрабатывающее орудие |
| RU2589217C1 (ru) * | 2015-04-17 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова" | Установка для объемного тензометрирования |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2748865C1 (ru) * | 2020-10-05 | 2021-06-01 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Тензометрическая плита, преимущественно для измерения горизонтального усилия на навесное сельскохозяйственное орудие |
| RU2749578C1 (ru) * | 2020-11-10 | 2021-06-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Способ и устройство для определения горизонтального усилия от навесного почвообрабатывающего орудия |
| RU2776099C1 (ru) * | 2021-04-28 | 2022-07-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Устройство для определения горизонтального усилия от навесного почвообрабатывающего орудия и суммирующий гидроцилиндр |
| 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 |
| RU2801775C1 (ru) * | 2022-11-08 | 2023-08-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Способ и устройство для определения точки приложения равнодействующей продольной силы, действующей на рабочий орган почвообрабатывающей машины |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10126186B2 (en) | Load transducer system configured to correct for measurement errors in the output forces and/or moments of the system | |
| US10765936B2 (en) | Force measurement system | |
| US11054325B2 (en) | Force measurement system | |
| RU2684441C1 (ru) | Устройство для измерения вертикального и горизонтального усилия на рабочий орган сельскохозяйственного орудия | |
| US10527508B2 (en) | Force measurement system and a method of calibrating the same | |
| US20210333163A1 (en) | Force Measurement System | |
| US20150096387A1 (en) | Low Profile Load Transducer | |
| US20220178775A1 (en) | Force Measurement Assembly | |
| US7715994B1 (en) | Process for using surface strain measurements to obtain operational loads for complex structures | |
| RU2682085C1 (ru) | Установка для пространственного динамометрирования навесных сельскохозяйственных машин и орудий | |
| RU2717383C1 (ru) | Устройство для измерения усилий на рабочий орган сельскохозяйственных машин, преимущественно в почвенном канале | |
| KR100413807B1 (ko) | 병렬형6축힘-모멘트측정장치 | |
| Alimardani et al. | Design and development of a three-point hitch dynamometer | |
| RU2566398C1 (ru) | Установка для объемного тензометрирования | |
| RU2498245C1 (ru) | Установка для объемного тензометрирования | |
| RU2748865C1 (ru) | Тензометрическая плита, преимущественно для измерения горизонтального усилия на навесное сельскохозяйственное орудие | |
| Zhang et al. | Mechanical analysis of normal force interference on axial force measurement for internal sting balance | |
| RU2589217C1 (ru) | Установка для объемного тензометрирования | |
| US20050120808A1 (en) | Platform balance | |
| RU2749578C1 (ru) | Способ и устройство для определения горизонтального усилия от навесного почвообрабатывающего орудия | |
| RU145007U1 (ru) | Устройство для измерения опорных реакций | |
| Khan et al. | Design and calibration of a direct mounted strain gauged lower links system for measurement of tractor-implement forces | |
| RU2800401C1 (ru) | Устройство для определения горизонтальных усилий, действующих на рабочий орган сельскохозяйственной машины со стороны почвы | |
| Aikins et al. | A new frame-based calibration method for extended octagonal ring transducers | |
| RU2704881C1 (ru) | Тензометрическая навеска для измерения сопротивления грунтов копанию |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200425 |