RU2780296C1 - Multifunctional soil channel with a combined mobile trolley for testing small-sized agricultural machines - Google Patents
Multifunctional soil channel with a combined mobile trolley for testing small-sized agricultural machines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2780296C1 RU2780296C1 RU2021136693A RU2021136693A RU2780296C1 RU 2780296 C1 RU2780296 C1 RU 2780296C1 RU 2021136693 A RU2021136693 A RU 2021136693A RU 2021136693 A RU2021136693 A RU 2021136693A RU 2780296 C1 RU2780296 C1 RU 2780296C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- channel
- trolley
- working body
- fastener
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 239000000789 fastener Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 claims description 3
- 230000002706 hydrostatic Effects 0.000 claims description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000010755 BS 2869 Class G Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000001808 coupling Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для проведения испытаний сельскохозяйственных машин, орудий и их рабочих органов в условиях различных степеней увлажнения и пористости почвы. Оно может быть использовано для замера тягового сопротивления, определения профиля образуемых борозд и других показателей при заданных характеристиках почвы.The invention relates to equipment for testing agricultural machines, tools and their working bodies under conditions of various degrees of moisture and soil porosity. It can be used to measure traction resistance, determine the profile of the furrows formed and other indicators for given soil characteristics.
Известен стенд для проведения испытаний рабочих органов сельскохозяйственных машин. Данный стенд имеет канал, заполненный почвой, по краям которого установлены направляющие для перемещения тележки. Тележка имеет механизм для перемещения рабочего органа в вертикальной плоскости относительно канала, а также механизм торможения в виде раздвижных платформ, которые связаны с основанием канала рычагами (SU №1130757 А, М. кл3. G 01 М 15/00, опубл. 23.12.1984). Недостатками описанного стенда является отсутствие системы регулируемого полива и отсутствие опытного образца по взрыхлению почвы канала.Known stand for testing the working bodies of agricultural machines. This stand has a channel filled with soil, along the edges of which guides are installed for moving the trolley. The trolley has a mechanism for moving the working body in a vertical plane relative to the channel, as well as a braking mechanism in the form of sliding platforms that are connected to the base of the channel by levers (SU No. 1130757 A,
Известна установка для испытания рабочего органа в почвенном канале на различных склонах. Устройство имеет тележку, движение которой происходит по рельсовым путям. На тележке установлена промежуточная рама с навесной системой, к которой производится крепление рабочего органа (СССР Н- 393635, кл. G 01 Н 15/00, опубл 1971). Недостатком известной установки являются невозможность подготовки в канале почвы различной влажности из-за отсутствия системы регулируемого полива. А так же отсутствует опытный образец по взрыхлению почвы и автоматизированное перемещение крепежного элемента, что позволяет сократить время на проведение испытаний. Known installation for testing the working body in the soil channel on various slopes. The device has a trolley, the movement of which occurs on rail tracks. An intermediate frame with a hinged system is installed on the trolley, to which the working body is attached (USSR H-393635, class G 01 H 15/00, publ 1971). The disadvantage of the known installation is the impossibility of preparing soil of different moisture content in the channel due to the lack of a controlled irrigation system. And there is also no prototype for loosening the soil and automated movement of the fastener, which reduces the time for testing.
Наиболее близкий по технической сущности к нашему изобретению является почвенный канал для испытания рабочих органов сельскохозяйственных машин. Канал состоит из рамы и опорного желоба, который закреплен шарнирами в 5 точках и имеет гидроцилиндры для поворота на различные углы относительно горизонта. Сверху канала расположены рельсы, по которым двигается тележка с закрепленным на ней рабочим органом. Привод тележки располагается на самом канале, и для предотвращения опрокидывания на ней установлены упорные ролики (SU №307301, М.кл. G 01 М 19/00, опубл. 21.06.1971).The closest in technical essence to our invention is a soil channel for testing the working bodies of agricultural machines. The channel consists of a frame and a support chute, which is hinged at 5 points and has hydraulic cylinders for turning at different angles relative to the horizon. On top of the channel there are rails along which the trolley with the working body fixed on it moves. The trolley drive is located on the channel itself, and thrust rollers are installed on it to prevent tipping (SU No. 307301, M. class G 01 M 19/00, publ. 06/21/1971).
Недостатком описанного канала является, отсутствие систему регулируемого полива, что дает возможность подготовки почвы различной влажности. А также отсутствие опытного образца по взрыхлению почвы канала и автоматизированного перемещения крепежного элемента, что позволит сократить время на ее подготовку для дальнейших испытаний. The disadvantage of the described channel is the absence of a controlled irrigation system, which makes it possible to prepare soil of different moisture content. As well as the lack of a prototype for loosening the soil of the channel and automated movement of the fastener, which will reduce the time for its preparation for further testing.
Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в увеличение производительности и точности измерений проводимых испытаний малогабаритных сельскохозяйственных машин при разной влажности и пористости почвы. Существующая техническая проблема решается установкой на комбинированную тележку (установленная на почвенный канал) рабочего органа по взрыхлению почвы в канале, предлагаемой системой регулируемого полива и системы автоматизированного перемещения крепежного элемента передвижного испытательного комплекса.The technical result obtained by using the invention is to increase the productivity and measurement accuracy of the ongoing tests of small-sized agricultural machines at different soil moisture and porosity. The existing technical problem is solved by installing on a combined trolley (mounted on a soil channel) a working body for loosening the soil in the channel, the proposed system of controlled irrigation and a system for automated movement of the fastener of the mobile test complex.
Почвенный канал представляет собой прямоугольное кирпичное строение 15 метров длинной и 1,5 метра шириной, наполненное почвой (фигура 1, 2). Вдоль боковых стен канала на высоте 250 мм установлены рельсовые пути, по которым перемещается комбинированная тележка.The soil channel is a rectangular brick structure 15 meters long and 1.5 meters wide, filled with soil (figure 1, 2). Along the side walls of the channel at a height of 250 mm, rail tracks are installed along which the combined trolley moves.
Схема лабораторной установки, представленная на фигуре 1, которая состоит из: 1 – комбинированной тележки, 2 – ролика, 3 – рельсовых путей, 4 – барабана, 5 – динамометра, 6 – фундамента канала, 7 – рамы системы автоматизированного перемещения крепежного элемента, 8 – троса, 9 – электродвигателя, 10 – системы регулируемого полива, 11 – опытного образца по взрыхлению почвы канала. Scheme of the laboratory installation, shown in figure 1, which consists of: 1 - combined trolley, 2 - roller, 3 - rail tracks, 4 - drum, 5 - dynamometer, 6 - channel foundation, 7 - frame of the fastener automated movement system, 8 - cable, 9 - electric motor, 10 - controlled irrigation system, 11 - prototype for loosening the soil of the channel.
Почвенный канал состоит из (фигура 1) комбинированной тележки 1, которая перемещается на роликах 2 по рельсовым путям 3, закрепленным на фундаменте почвенного канала 6. На раме автоматизированного перемещения крепежного элемента 7, комбинированной тележки 1, установлена система регулируемого полива 10 и рабочий орган по взрыхлению почвы 11. Привод тележки осуществляется гибким тросом 8 от барабана 4 и электродвигателя 9 через динамометр 5. Движение тележки 1 в обратном направлении осуществляется путем реверсирования электродвигателя 9 также при помощи гибкого троса 8.The soil channel consists of (figure 1) a combined
Принцип работы канала заключается в следующем. Исследуемый рабочий орган жестко закрепляется на передвижную тележку. Путем перемещения исследуемого рабочего органа вдоль канала, заглубленного на необходимую величину при помощи системы автоматизированного перемещения крепежного элемента (диапазон заглубления исследуемого рабочего органа варьируется от 0 до 500 мм), при подключении динамометра происходит измерение тягового сопротивления исследуемого рабочего органа в динамике. Профиль образуемой борозды, замеряемый проффилографом, так же исследуется после каждого прохода исследуемого рабочего органа. С целью достижения точности измерений, необходимо поддерживать почву физически одинаковую, в связи с многократностью проходов исследуемого рабочего органа. Для обеспечения физически и механически одинаковой почвы между прохладами необходимо проводить выравнивание (каждые 5-7 проходов), взрыхление (перед началом работы и каждые 30-35 проходов) и увлажнение (в начале работы и в зависимости от выветривания влаги из почвы канала).The principle of the channel is as follows. The investigated working body is rigidly fixed on a mobile cart. By moving the studied working body along the channel, deepened to the required value using the system of automated movement of the fastener (the range of deepening of the studied working body varies from 0 to 500 mm), when the dynamometer is connected, the traction resistance of the studied working body is measured in dynamics. The profile of the formed furrow, measured by a profiler, is also examined after each pass of the investigated working body. In order to achieve measurement accuracy, it is necessary to maintain the soil physically the same, due to the multiple passes of the investigated working body. To ensure physically and mechanically the same soil between cool periods, it is necessary to carry out leveling (every 5-7 passes), loosening (before starting work and every 30-35 passes) and moistening (at the beginning of work and depending on the weathering of moisture from the canal soil).
Рабочий орган по взрыхлению почвы в канале (фигура 3) предназначен для предания необходимой пористости почвы, данное устройство позволит увеличить производительность и точность измерений динамометром и уменьшить трудозатраты (вскапывание лопатой). Представляющий собой четыре стрельчатых лап шириной 200 мм, расположенных на расстоянии 50 мм друг от друга. Изменение пористости регулируется величиной заглубления стрельчатых лап и скорости их перемещения в почвенном канале. Данным устройством также можно произвести выравнивание почвы (каждые 5-7 проходов).The working body for loosening the soil in the channel (figure 3) is designed to give the necessary soil porosity, this device will increase the productivity and accuracy of measurements with a dynamometer and reduce labor costs (digging with a shovel). Representing four lancet paws 200 mm wide, located at a distance of 50 mm from each other. The change in porosity is controlled by the depth of the lancet paws and the speed of their movement in the soil channel. This device can also level the soil (every 5-7 passes).
Принцип работы рабочего органа по взрыхлению почвы в канале заключается в следующем. Стрельчатые лапы, закрепленные рамой к передвижной тележки, которые могут опускаться и подниматься независимо друг от друга, заглубляются на необходимую глубину в тех участка канала, в которых необходимо произвести формирование выравнивания или взрыхления почвы, перемещаются вдоль канала с заданной скоростью, тем самым формируя физико-механические характеристики почвы в канале, создавая необходимые условия для проведения испытаний.The principle of operation of the working body for loosening the soil in the channel is as follows. The lancet paws, fixed by a frame to a mobile cart, which can be lowered and raised independently of each other, are buried to the required depth in those sections of the channel in which it is necessary to form the leveling or loosening of the soil, move along the channel at a given speed, thereby forming a physical mechanical characteristics of the soil in the channel, creating the necessary conditions for testing.
Система регулируемого полива (фигура 4) предназначена для дозированного увлажнения почвы в канале, что обеспечит плавное и равномерное распределение влаги по всей длине канала. Данная система позволит повысить производительность и точность измерений динамометром и уменьшить трудозатраты (полив лейкой). Представляющий собой шесть форсунок на расстоянии 200 мм, установленных на раме с подведенной к ней водой и воздухом под давлением. Изменение количества насыщение влагой регулируется скоростью перемещения рабочего органа и регулировкой подачи давления в системе.The controlled irrigation system (figure 4) is designed for metered soil moistening in the channel, which will ensure a smooth and uniform distribution of moisture along the entire length of the channel. This system will increase the productivity and accuracy of measurements with a dynamometer and reduce labor costs (watering with a watering can). Representing six nozzles at a distance of 200 mm, mounted on a frame with water and air under pressure supplied to it. The change in the amount of saturation with moisture is controlled by the speed of movement of the working body and by adjusting the pressure supply in the system.
Схема системы регулируемого полива (фигура 5), которая состоит из: 1 - винт соединительный; 2 - переходная втулка; 3 - материалопровод; 4 - наружная труба; 5 - внутренняя труба; 6 - пружина; 7 - торцевая шайба; 8 - воздухопровод; 9 - приводной стержень; 10 - стержень центрующий.Scheme of the controlled irrigation system (figure 5), which consists of: 1 - connecting screw; 2 - adapter sleeve; 3 - material pipeline; 4 - outer pipe; 5 - inner pipe; 6 - spring; 7 - end washer; 8 - air duct; 9 - drive rod; 10 - centering rod.
Принцип работы заключается в следующем. Жидкость поступает в полость (фигура 5), находящуюся между внутренней 5 и наружной 4 трубками, а воздух в полость внутренней трубки 5. Внутренняя 5 и внешняя 4 трубки установлены соосно и имеют по всей длине равнорасположенные отверстия с нижней стороны. Диаметры d отверстий внутренней трубки 5 меньше диаметров D отверстий наружной трубки 4 и пропорциональны им.The principle of operation is as follows. The liquid enters the cavity (figure 5) located between the inner 5 and outer 4 tubes, and the air enters the cavity of the
При выходе из полости сжатый воздух начинает контактировать с жидкостью, в результате взаимодействия образуется газодисперсная среда, которая равномерно и качественно по ширине захвата распыляется в канал. Качество распыла газодисперсной среды обеспечивается созданием разряжения в зоне взаимодействия сжатого воздуха с жидкостью. Равномерность распределения воды по ширине захвата системного распылителя достигается за счет гидростатического давления, создаваемого вращением пружины 6, находящейся в полости между внутренней 5 и наружной 4 трубками и через промежуточную втулку 2, приводного стержня 9, жестко соединённого со звездочкой. When leaving the cavity, the compressed air begins to contact with the liquid, as a result of the interaction, a gas-dispersed medium is formed, which is sprayed into the channel evenly and efficiently along the capture width. The quality of a spray of a gas-dispersed medium is ensured by creating a vacuum in the zone of interaction of compressed air with a liquid. The uniform distribution of water over the width of the system atomizer is achieved due to the hydrostatic pressure created by the rotation of the
Вращением пружины 6 также создаются условия для предотвращения забивания выходных отверстий наружной трубки 8 инородными включениями, содержащимися в жидкости.The rotation of the
Система автоматизированного перемещения крепежного элемента передвижного испытательного комплекса представлена на фигуре 6, состоящая из 1 - электродвигателя; 2 – шарнирной опоры; 3 – несущей балки; 4 – опоры; 5 – рельс; 6 – шарнира; 7 – крепежного элемента; 8 – зубчатой рейки; 9 – зубчатого колеса; 10 – муфты.The system for automated movement of the fastener of the mobile test complex is shown in figure 6, consisting of 1 - electric motor; 2 - hinged support; 3 - bearing beam; 4 - supports; 5 - rail; 6 - hinge; 7 - fastener; 8 - gear rack; 9 - gear; 10 - couplings.
Данное приспособление предназначено для перемещения крепежного элемента 7, с установленным на нем испытуемым рабочим органом, в вертикальном направлении (фигура 7). This device is designed to move the
Устройство работает следующим образом. Электродвигатель 1 через муфту 10 и зубчатое колесо 9 передает крутящий момент на зубчатую рейку 8, которая установлена на крепежном элементе 7. Шарниры 6, установленные на шарнирной опоре 2, предназначенные для упора крепежного элемент и предотвращения запрокидывания при передвижении оказании давлении электродвигателям. Шарнирная опора установлена на несущей балки 3, которая жестко закреплена на передвижном испытательном комплексе, перемещающиеся непосредственно по рельсам 5 установленных на опорах 4.The device works as follows. The
Для передачи крутящего момента от электродвигателя к крепежному элементу была выбрана реечная передача, отличающаяся простотой конструкцией, благодаря чему она надежна в эксплуатации. To transmit the torque from the electric motor to the fastening element, a rack and pinion transmission was chosen, which is characterized by a simple design, due to which it is reliable in operation.
Предлагаемый многофункциональный почвенный канал позволит проводить исследования малогабаритных рабочих органов в сельскохозяйственной сфере. Установленные на передвижную тележку рабочий орган взрыхления почвы канала, система автоматизированного перемещения крепежного элемента и система регулируемого полива обеспечат увеличение производительности и точности измерений проводимых испытаний и создание необходимых физико-механических свойств почвы для точного и планомерного исследования рабочих органов в канале.The proposed multifunctional soil channel will make it possible to conduct research on small-sized working bodies in the agricultural sector. Installed on a mobile cart, the working body of loosening the soil of the channel, the system for automated movement of the fastener and the system of controlled irrigation will increase the productivity and measurement accuracy of the tests and create the necessary physical and mechanical properties of the soil for an accurate and systematic study of the working bodies in the channel.
Claims (4)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2780296C1 true RU2780296C1 (en) | 2022-09-21 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU307301A1 (en) * | Всесоюзный научно исследовательский институт агролесомелиорации | EXPERIENCED SOIL CHANNEL | ||
SU393635A1 (en) * | 1971-11-24 | 1973-08-10 | витель Башкирский сельскохоз йственный институт | INSTALLATION FOR TESTING OF WORKING BODIES, PREVIOUSLY, IN SOIL CHANNELS |
SU1130757A1 (en) * | 1983-01-11 | 1984-12-23 | Днепропетровский сельскохозяйственный институт | Stand for investigating tools of tilling machines |
SU1640576A1 (en) * | 1988-12-26 | 1991-04-07 | Научно-производственное объединение "Орошение" | Soil bin |
CN208537153U (en) * | 2018-07-03 | 2019-02-22 | 甘肃农业大学 | A kind of circular soil bin |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU307301A1 (en) * | Всесоюзный научно исследовательский институт агролесомелиорации | EXPERIENCED SOIL CHANNEL | ||
SU393635A1 (en) * | 1971-11-24 | 1973-08-10 | витель Башкирский сельскохоз йственный институт | INSTALLATION FOR TESTING OF WORKING BODIES, PREVIOUSLY, IN SOIL CHANNELS |
SU1130757A1 (en) * | 1983-01-11 | 1984-12-23 | Днепропетровский сельскохозяйственный институт | Stand for investigating tools of tilling machines |
SU1640576A1 (en) * | 1988-12-26 | 1991-04-07 | Научно-производственное объединение "Орошение" | Soil bin |
CN208537153U (en) * | 2018-07-03 | 2019-02-22 | 甘肃农业大学 | A kind of circular soil bin |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2021008278A1 (en) | High-speed railway goaf foundation pseudo-dynamic loading model test apparatus and method | |
CN111679060B (en) | Angle-variable side slope model test device and method under coupling effect of earthquake and rainfall | |
CN111855121B (en) | Slope instability experimental device and experimental method using rainfall and earthquake as inducements | |
CN108760601B (en) | Test device for simulating freeze-thaw cycle and rapidly testing soil strength and permeability coefficient | |
CN102353552B (en) | Annular soil groove testing stand | |
CN108267564B (en) | Simulated ground crack expansion device and application method thereof | |
CN112964563A (en) | Simulation box for simulating long-term tunnel settlement under subway operation load and test method | |
CN212255324U (en) | Variable angle side slope model test device under earthquake and rainfall coupling effect | |
US4231678A (en) | Paving machines | |
CN110940571A (en) | Test device for simulating dynamic soil arch effect of shed frame structure | |
RU2780296C1 (en) | Multifunctional soil channel with a combined mobile trolley for testing small-sized agricultural machines | |
CN108716993A (en) | A kind of potato production equipment is comprehensive performance test bed | |
CN108168830A (en) | A kind of flow tunnel testing device simulated mountain area wind and influenced on structure | |
CN204556429U (en) | A kind of soil cutting resistance measurement test unit | |
CN115078103A (en) | Dynamic deflection testing device based on full-scale pavement model and using method | |
CN110835932A (en) | Model test device capable of realizing multi-azimuth adjustment for influence of double-tunnel excavation on pile foundation | |
CN104964884A (en) | Large soil engineering direct shear strength testing device on low temperature control conditions | |
CN110824143A (en) | Biological reinforcement inspection combined test device and test method thereof | |
CN111521469B (en) | Model test device for three-degree-of-freedom manual preparation of foundation soil and working method | |
CN206274324U (en) | Double change slopes etching tank and interflow determining instrument | |
CN209703578U (en) | Earth Pressure of Retaining Wall bath scaled model experimental device under plane strain condition | |
CN210293936U (en) | Unsaturated soil-structure material contact surface shearing instrument for controlling relative humidity | |
CN105784485B (en) | Lateral consolidation testing device | |
Laflen et al. | Effects of compaction on critical tractive forces in cohesive soils | |
CN109706982A (en) | Earth Pressure of Retaining Wall bath scaled model experimental device and test method under plane strain condition |