RU2704290C1 - Circular soil bench - Google Patents

Circular soil bench Download PDF

Info

Publication number
RU2704290C1
RU2704290C1 RU2018135932A RU2018135932A RU2704290C1 RU 2704290 C1 RU2704290 C1 RU 2704290C1 RU 2018135932 A RU2018135932 A RU 2018135932A RU 2018135932 A RU2018135932 A RU 2018135932A RU 2704290 C1 RU2704290 C1 RU 2704290C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
horizontal
pipe
soil
rack
possibility
Prior art date
Application number
RU2018135932A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Мяленко
Светлана Ивановна Рудакова
Роман Сергеевич Бадулин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасская государственная сельскохозяйственная академия"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасская государственная сельскохозяйственная академия" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасская государственная сельскохозяйственная академия"
Priority to RU2018135932A priority Critical patent/RU2704290C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2704290C1 publication Critical patent/RU2704290C1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B71/00—Construction or arrangement of setting or adjusting mechanisms, of implement or tool drive or of power take-off; Means for protecting parts against dust, or the like; Adapting machine elements to or for agricultural purposes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/56—Investigating resistance to wear or abrasion

Abstract

FIELD: agriculture.
SUBSTANCE: invention relates to the agriculture. Circular soil bench comprises a frame, a drive mechanism, a circular container with soil, rollers with loads, rippers and humidifiers, seats for fastening racks, characterized in that the seats are made in the form of a pipe, to which are attached strain gage meters, and inside the pipe there is a post of the working member, wherein the strain gauges are oriented by their measurement axes in the horizontal and vertical directions, wherein the tensometric force meter, located in the vertical direction, is fixedly fixed between the upper face of the post and the socket pipe with the possibility of detecting compression and expansion deformations, and horizontal force meters are thrust against side faces of the post with the possibility of detecting compression deformations.
EFFECT: invention makes it possible to measure vertical and horizontal components of external cutting forces and to determine resultant forces.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к лабораторным стендам для испытания почворежущих элементов сельскохозяйственных машин. Известны лабораторные стенды для испытания почворежущих элементов SU 307301 опубл. 21.06.1971, SU 441465 опубл. 30.08.1974, SU 1145259 опубл. 15.03.1985, SU 1254342 опубл. 30.05.1986, SU 1278654 опубл. 23.12.1986, SU 1599692 опубл. 15.10.1990, SU 164057 опубл. 07.04.1991, RU 2078325 опубл. 27.04.1997. Известен так же передвижной почвенный канал (Вестник КрасГАУ. 2013. №10, с. 2016-2018) и Круговой почвенный канал (Изучение свойств СВМПЭ при изготовлении на их основе рабочих органов почвообрабатывающих машин, - Инженерный вестник Дона, 2014, №1, доступ ivdon.ru, magazine/archive). Известные стенды и почвенные каналы для испытаний почворежущих элементов сельхозмашин содержащие непосредственно канал с почвой, где канал сплошной или с отсеками или с иммитаторами растений, тележки с гнездами или приспособлениями для крепления рабочих органов, при этом тележки имеют различные механизмы привода и торможения, а так же шарнирно укрепленные тензометрические звенья. Результаты испытаний оцениваются, как правило, с помощью технических измерений или усилий регистрируемых в тензометрических звеньях шарнирно установленных на тележках.The invention relates to laboratory stands for testing the soil-cutting elements of agricultural machines. Known laboratory stands for testing soil-cutting elements SU 307301 publ. 06/21/1971, SU 441465 publ. 08/30/1974, SU 1145259 publ. 03/15/1985, SU 1254342 publ. 05/30/1986, SU 1278654 publ. 12/23/1986, SU 1599692 publ. 10/15/1990, SU 164057 publ. 04/07/1991, RU 2078325 publ. 04/27/1997. Also known is the mobile soil channel (Vestnik KrasGAU. 2013. No. 10, p. 2016-2018) and the Circular soil channel (Studying the properties of UHMWPE in the manufacture of working bodies of tillage machines on their basis, - Engineering Journal of the Don, 2014, No. 1, access ivdon.ru, magazine / archive). Well-known stands and soil channels for testing the soil-cutting elements of agricultural machines that directly contain a channel with soil, where the channel is continuous or with compartments or with plant imitators, carts with sockets or devices for attaching working bodies, while carts have various drive and braking mechanisms, as well as articulated strain gauge links. Test results are evaluated, as a rule, using technical measurements or the efforts recorded in the strain gauge links pivotally mounted on carts.

Недостатками известных стендов являются технически ограниченные возможности расширения диапазона выбора скорости движения при испытаниях почворежущих элементов сельхозмашин, а так же необходимость проведения периодических остановок и переналадок и кроме этого применение шарнирных соединений тензометрических звеньев, в основу работы которых положены деформации их упругих элементов и как следствие этого определенные перемещения звеньев в своих шарнирах, что значительно снижает точность измерения горизонтальных и вертикальных составляющих внешнего сопротивления, а так же определение равнодействующих сил.The disadvantages of the known stands are the technically limited possibilities of expanding the range of choice of speed when testing the soil-cutting elements of agricultural machines, as well as the need for periodic stops and readjustments and, in addition, the use of articulated joints of tensometric links, which are based on deformations of their elastic elements and, as a result, certain moving links in their hinges, which significantly reduces the accuracy of measuring horizontal and vertical components of external resistance, as well as the determination of resultant forces.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа является круговой почвенный стенд RU 2613292, G01N 3/56 опубл. 15.03.2017. Известный круговой почвенный стенд содержит каркас, приводной механизм, круговую емкость с почвой, устройства для создания требуемых свойств почвы по однородности составу, включающие резервуар с водой и уплотнительные катки, а так же гнезда для закрепления стоек рабочих органов аналога и испытываемого образца.The closest technical solution, selected as a prototype is a circular soil stand RU 2613292, G01N 3/56 publ. 03/15/2017. A well-known circular soil bench contains a frame, a drive mechanism, a circular tank with soil, devices for creating the required soil properties by uniformity of composition, including a water tank and sealing rollers, as well as nests for fastening the racks of the working bodies of the analog and the test sample.

Недостатком известного стенда является невозможность сопоставления силового нагружения испытываемого образца и аналога рабочего органа, в частности, отсутствует возможность измерения вертикальных и горизонтальных составляющих внешних сил резания, а так же последующее определение равнодействующих сил. Измерение выше названных параметров необходимо при оценке преимуществ и недостатков испытываемого образца и сопоставляемого аналога.A disadvantage of the known stand is the impossibility of comparing the force loading of the test sample and the analogue of the working body, in particular, there is no possibility of measuring the vertical and horizontal components of the external cutting forces, as well as the subsequent determination of the resultant forces. Measurement of the above parameters is necessary when assessing the advantages and disadvantages of the test sample and comparable analogue.

Предлагаемое изобретение позволяет получить новый технический эффект связанный с возможностью измерения вертикальных и горизонтальных составляющих внешних сил резания, а так же последующее определение равнодействующих сил. Гнезда для крепления рабочих органов выполнены в форме трубы, к которой прикреплены тензометрические силоизмерители, а внутри трубы гнезда размещена стойка рабочего органа, при этом тензометрические силоизмерители сориентированы своими осями измерения в горизонтальном и вертикальном направлениях, причем тензометрический силоизмеритель, расположенный в вертикальном направлении неподвижно закреплен между верхней гранью стойки и трубой знезда с возможностью регистрации деформаций сжатия и растяжения, а горизонтальные силоизмерители уперты в боковые грани стойки с возможностью регистрации деформаций сжатия. Помимо этого тензометрические силоизмерители расположенные в горизонтальном направлении имеют шариковые наконечники, обеспечивающие точечное касание граней стойки, а в трубе имеются установочные болты, обеспечивающие предварительную установку стойки с упором в тензометрические силоизмерители.The present invention allows to obtain a new technical effect associated with the ability to measure the vertical and horizontal components of the external cutting forces, as well as the subsequent determination of the resultant forces. The sockets for fastening the working bodies are made in the form of a pipe to which strain gauges are attached, and a rack of the working body is placed inside the tube of the socket, while the strain gauges are oriented with their measurement axes in horizontal and vertical directions, and the strain gauge located in the vertical direction is fixedly fixed between the top face of the rack and the pipe of the cemetery with the possibility of registering compressive and tensile strains, and horizontal force meters and rested against the lateral faces of the rack with the possibility of registering compression strains. In addition, strain gauges located in the horizontal direction have ball tips that provide a point-to-point contact with the faces of the rack, and the pipe has mounting bolts that provide for the preliminary installation of the rack with emphasis on the strain gauges.

На фиг. 1 изображена схема стенда в поперечной плоскости, на фиг. 2 схема стенда в горизонтальной плоскости, на фиг. 3 показано поперечное сечение гнезда выполненного в форме трубы, на фиг. 4 тоже самое в продольной плоскости, на фиг. 5 показан вынос сечения шарикового наконечника.In FIG. 1 shows a diagram of the stand in the transverse plane, FIG. 2 is a diagram of a bench in the horizontal plane; FIG. 3 shows a cross-section of a socket made in the form of a pipe; FIG. 4 is the same in the longitudinal plane, in FIG. 5 shows a cross sectional view of a ball tip.

Круговой почвенный стенд имеет каркас 1, приводной механизм 2 с выходным валом 3, к которому присоединены водила 4. Противоположные концы водил 4 имеют опорные ролики 5 опирающие на грани каркаса 1. Имеется круговая емкость 6 с почвой 7. На водилах 4 установлены катки с грузами 8, рыхлители 9, увлажнители 10 и гнезда 11, выполненные в форме трубы, предназначенной для закрепления стоек 12 испытываемого образца 13. Тензометрический силоизмеритель 14 закреплен между стойкой 12 и трубой гнезда 11, а горизонтальные силоизмерители 15 и 16 закреплены на поверхности трубы гнезда 11 и уперты в боковые грани стойки 12 при этом на них установлены шариковые наконечники 17. В трубе гнезда 11 имеются установочные болты 18.The circular soil stand has a frame 1, a drive mechanism 2 with an output shaft 3, to which the carrier 4 is connected. The opposite ends of the carrier 4 have support rollers 5 resting on the edges of the frame 1. There is a circular container 6 with soil 7. Rollers with loads are installed on carriers 4. 8, rippers 9, humidifiers 10 and sockets 11, made in the form of a pipe designed to fix the racks 12 of the test sample 13. A strain gauge 14 is mounted between the rack 12 and the tube of the socket 11, and horizontal load meters 15 and 16 are fixed to the surface and the pipe socket 11 and resting on the side faces of the rack 12 with them mounted ball lugs 17. In the pipe socket 11 there are set screws 18.

Работа на круговом почвенном стенде осуществляется следующим образом. Вначале в круговой емкости 6 с помощью катка с грузами 8, рыхлителя 9 и увлажнителя 10 создаются требуемые свойства 7, получая соответствующие значения твердости и влажности. Затем устанавливают в соответствующие трубы гнезда 11, расположенные на водилах 4, стойки 12 испытываемого образца 13. Тензометрический силоизмеритель 14 присоединяют к верхней грани стойки 12 и верхней части трубы гнезда 11. Горизонтальные силоизмерители 15 и 16 упирают в боковые грани стойки 12 обеспечивая вертикальное положение последней с помощью установочных болтов 18. После этого включают приводной механизм 2 и осуществляют вращение выходного вала 3 с водилами 4 и движение испытываемого образца 13 в круговой емкости 6. В зависимости от форм рабочих органов 13 тензометрический силоизмеритель 14 воспринимает деформации сжатия и растяжения регистрируя соответствующие значения силы +P1 или -Р1. Горизонтальные силоизмерители 15 и 16 упираются своими шариковыми наконечниками 17 в боковые грани стойки 12 и воспринимают деформации сжатия регистрируя соответствующие силы Р2 - горизонтальный силоизмеритель 16 и -Р3 - горизонтальный силоизмеритель 15. Вертикальную Ry и горизонтальную составляющую Rx, а так же равнодействующую силу Rxy определяют следующим образомWork on a circular soil stand is as follows. First, in the circular tank 6, using the roller with loads 8, the cultivator 9 and the humidifier 10, the required properties 7 are created, obtaining the corresponding values of hardness and humidity. Then they are installed in the corresponding pipes of the socket 11, located on the carriers 4, of the rack 12 of the test sample 13. A strain gauge 14 is attached to the upper face of the rack 12 and the upper part of the pipe of the socket 11. The horizontal load cells 15 and 16 abut against the side faces of the rack 12 ensuring the vertical position of the latter using the installation bolts 18. After that, the drive mechanism 2 is turned on and the output shaft 3 is rotated with the carriers 4 and the test sample 13 is moved in a circular container 6. Depending on the form, the work organs 13, the strain gauge 14 perceives compression and tensile strains by registering the corresponding values of force + P 1 or -P 1 . The horizontal load cells 15 and 16 abut their ball tips 17 against the lateral faces of the strut 12 and perceive compression strains by registering the corresponding forces Р 2 - the horizontal load meter 16 and -P 3 - the horizontal load meter 15. The vertical R y and the horizontal component R x , as well as the resultant force R xy is defined as follows

Figure 00000001
Figure 00000001

Получая значения результатов воздействия почвы на испытываемые образцы, сравнивают их горизонтальные и вертикальные значения и определяют равнодействующие силы, при этом устанавливают причинно-следственные зависимости конструктивных параметров рабочих органов с результатами их почвенного нагружения.Obtaining the values of the results of soil exposure on the tested samples, they compare their horizontal and vertical values and determine the resultant forces, while establishing causal relationships of the design parameters of the working bodies with the results of their soil loading.

Claims (2)

1. Круговой почвенный стенд, содержащий каркас, приводной механизм, круговую емкость с почвой, катки с грузами, рыхлители и увлажнители, гнезда для закрепления стоек, характеризующийся тем, что гнезда выполнены в форме трубы, к которой прикреплены тензометрические силоизмерители, а внутри трубы размещена стойка рабочего органа, при этом тензометрические силоизмерители сориентированы своими осями измерения в горизонтальном и вертикальном направлениях, причем тензометрический силоизмеритель, расположенный в вертикальном направлении, неподвижно закреплен между верхней гранью стойки и трубой гнезда с возможностью регистрации деформаций сжатия и растяжения, а горизонтальные силоизмерители уперты в боковые грани стойки с возможностью регистрации деформаций сжатия.1. A circular soil stand containing a frame, a drive mechanism, a circular container with soil, rollers with loads, cultivators and moisturizers, nests for securing the racks, characterized in that the nests are made in the form of a pipe to which strain gauges are attached, and inside the pipe is placed the stand of the working body, while the strain gauges are oriented with their measurement axes in the horizontal and vertical directions, and the strain gauge, located in the vertical direction, is not it is movably fixed between the upper face of the rack and the tube of the socket with the possibility of registering compression and tensile strains, and horizontal force meters are abutted in the side faces of the rack with the possibility of registering compression strains. 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что тензометрические силоизмерители, расположенные в горизонтальном направлении, имеют шариковые наконечники, обеспечивающие точечное касание граней стойки, а в трубе гнезда имеются установочные болты, обеспечивающие предварительную установку стойки с упором в горизонтальные силоизмерители.2. The stand according to claim 1, characterized in that the strain gauges located in the horizontal direction have ball tips that provide a point-to-point contact with the faces of the rack, and there are mounting bolts in the socket pipe that provide for the preliminary installation of the rack with emphasis in horizontal load meters.
RU2018135932A 2018-10-10 2018-10-10 Circular soil bench RU2704290C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018135932A RU2704290C1 (en) 2018-10-10 2018-10-10 Circular soil bench

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018135932A RU2704290C1 (en) 2018-10-10 2018-10-10 Circular soil bench

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2704290C1 true RU2704290C1 (en) 2019-10-25

Family

ID=68318353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018135932A RU2704290C1 (en) 2018-10-10 2018-10-10 Circular soil bench

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2704290C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112858633A (en) * 2021-01-14 2021-05-28 三门峡职业技术学院 Large-thickness collapsible loess humidifying deformation experimental device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537908C2 (en) * 2013-03-06 2015-01-10 Государственное научное учреждение Агрофизический научно-исследовательский институт Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ АФИ Россельхозакадемии) Device for subsurface measuring agrotechnological characteristics of soil arable layer in motion
RU2613292C1 (en) * 2015-12-17 2017-03-15 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Circular soil stand

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537908C2 (en) * 2013-03-06 2015-01-10 Государственное научное учреждение Агрофизический научно-исследовательский институт Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ АФИ Россельхозакадемии) Device for subsurface measuring agrotechnological characteristics of soil arable layer in motion
RU2613292C1 (en) * 2015-12-17 2017-03-15 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Circular soil stand

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112858633A (en) * 2021-01-14 2021-05-28 三门峡职业技术学院 Large-thickness collapsible loess humidifying deformation experimental device
CN112858633B (en) * 2021-01-14 2023-02-07 三门峡职业技术学院 Large-thickness collapsible loess humidifying deformation experimental device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7258022B2 (en) Micro-tensile testing system
CN102645380B (en) Structural timber bend strength tester and structural timber bend strength test method
US20060010986A1 (en) Micro-tensile testing system
CN106908023B (en) Continuous cold-rolled sheet thickness accurate measuring instrument
RU2704290C1 (en) Circular soil bench
Gill et al. A new testing rig for force platform calibration and accuracy tests
Miljojković et al. DETERMINING ELASTIC MODULUS OF THE MATERIAL BY MEASURING THE DEFLECTION OF THE BEAM LOADED IN BENDING.
CN207487853U (en) A kind of pulling force standardization experimental apparatus
He et al. Identification and adjustment of guide rail geometric errors based on BP neural network
Nilsson et al. New devices for measuring forces on the kayak foot bar and on the seat during flat-water kayak paddling: A technical report
Nemchuk Specific features of the diagnostics of technical state of steels of the port reloading equipment
CN209689818U (en) A kind of easy force sensor caliberating device
RU2535645C1 (en) Determination of long object bending stiffness with help of curvature gage
RU152733U1 (en) STAND FOR TESTING REINFORCED CONCRETE ELEMENTS FOR BENDING WITH STATIC LOADING
CN206740053U (en) Bearing outer ring ditch curvature, ditch position deviation measuring apparatus
RU2589217C1 (en) Volumetric strain-gauging apparatus
RU2305267C1 (en) Device for continuous measuring of soil hardness
CN103543250A (en) Undisturbed three-way contraction testing device
CN111458238B (en) Assembled rock-soil body slope in-situ direct shear test device and method
CN210923106U (en) Simple kitchen equipment horizontal testing device
RU172393U1 (en) BENCH FOR TESTING REINFORCED CONCRETE ELEMENTS WITH COMPRESSION AND SHORT DYNAMIC TURNING
RU145007U1 (en) DEVICE FOR MEASURING SUPPORT REACTIONS
RU100255U1 (en) STAND FOR TEST OF REINFORCED CONCRETE ELEMENTS FOR CROSS BENDING WITH STATIC LOADING
RU38988U1 (en) COMPLEX UNIVERSAL EDUCATIONAL FOR RESISTANCE OF MATERIALS
CN111257114A (en) Laser confocal objective table biological tissue uniaxial tension instrument and measuring method thereof