Стенд для определения границы ядра уплотнения и способности почвы сглаживать напряжения

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНИЦЫ ЯДРА УПЛОТНЕНИЯ И СПОСОБНОСТИ ПОЧВЫ СГЛАЖИВАТЬ НАПРЯЖЕНИЯ(71) Заявитель Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Орда Александр Николаевич Гирейко Николай Анатольевич(73) Патентообладатель Белорусский государственный аграрный технический университет(57) 1. Стенд для определения границы ядра уплотнения и способности почвы сглаживать напряжения, содержащий станину с направляющими, контейнер для почвы, в основании и на боковых стенках которого выполнены отверстия на различной высоте, в которых на внутренних поверхностях контейнера установлены плунжеры, соединенные с подпружиненными штоками, установленными с наружной стороны контейнера, колесо с системой нагружения, установленное с возможностью взаимодействия с контейнером, и силовую передачу, отличающийся тем, что основание контейнера выполнено сменным. 2. Стенд для определения границы ядра уплотнения и способности почвы сглаживать напряжения по п. 1, отличающийся тем, что сменное основание контейнера в продольном сечении выполнено в виде синусоиды.(56) 1. Патент на полезную модель 841, МПК 01 17/00, 2003. 34622007.04.30 Полезная модель относится к средствам для исследования свойств почв и грунтов, в частности для исследования взаимодействия с почвогрунтами колес и рыхлительных рабочих органов. Известно устройство для исследования взаимодействия колес с почвой, содержащее станину с направляющими, контейнер для почвы, в основании и на боковых стенках которого выполнены отверстия на различной высоте, в которых на внутренних поверхностях контейнера установлены плунжеры, соединенные с подпружиненными штоками, установленными с наружной стороны контейнера, колесо с системой нагружения, установленное с возможностью взаимодействия с контейнером, и силовую передачу 1. Недостаток этого устройства заключается в том, что оно не позволяет использовать стенд для изучения способности почвы сглаживать напряжения. Задача, которую решает полезная модель, заключается в расширении возможностей стенда. Техническая задача решается с помощью стенда для определения границы ядра уплотнения и способности почвы сглаживать напряжения, содержащего станину с направляющими, контейнер для почвы, в основании и на боковых стенках которого выполнены отверстия на различной высоте, в которых на внутренних поверхностях контейнера установлены плунжеры, соединенные с подпружиненными штоками, установленными с наружной стороны контейнера, колесо с системой нагружения, установленное с возможностью взаимодействия с контейнером, и силовую передачу, где основание контейнера выполнено сменным, где сменное основание контейнера в продольном сечении выполнено в виде синусоиды. Отличительные признаки полезной модели позволяют при необходимости заменять гладкое основание контейнера на основание в виде синусоиды и проводить изучение способности почвы сглаживать напряжения. На фигуре показано устройство со сменным основанием, имеющим в поперечном сечении вид синусоиды. Стенд для определения границы ядра уплотнения почвы содержит станину 1 с направляющими 2, контейнер для почвы 3, перемещающийся на роликах 4 по станине 1 и состоящий из боковых стенок и сменного основания 5, которое может быть выполнено гладким или имеющим в продольном сечении вид синусоиды. В сменном основании 5 и на боковых стенках контейнера выполнены отверстия 6, в которых установлены плунжеры 7. Для перемещения контейнера служит силовая передача (на фигуре не показана). К станине 1 жестко прикрепляется вертикальная стойка 8, на которой шарнирно установлена продольная балка 9, в которой на оси 10 установлено колесо 11, взаимодействующее с почвой, находящейся в контейнере 3. На свободном конце балки 9 расположены съемные грузы 12 для вертикального нагружения колеса. Стенд работает следующим образом. Для определения границы ядра уплотнения контейнер 3 с установленным гладким сменным основанием засыпается почвой соответствующего состава и состояния. На почву опускается колесо 11, нагруженное с помощью грузов 12. С помощью силовой передачи производится продольное перемещение контейнера 3, перекатывающегося на роликах 4 по направляющим 2 станины 1. Колесо 11, вращаясь на оси 10 за счет трения обода колеса с поверхностью почвы, образует в почве след за счет уплотнения различных по глубине слоев почвы. Глубина следа, плотность и твердость почвы в следе замеряются известными приборами. Для замера твердости, а следовательно и степени уплотнения почвы, на глубине, равной высоте ядра уплотнения почвы, производится вдавливание в почву плунжеров 7 со стороны основания и стенок контейнера. Зная размеры контейнера, высоту наполнения почвы в контейнере и глубину следа, можно определить высоту и форму ядра уплотнения почвы. Так, замерив сопротивление проникновению плунжера на различной глубине не 2 34622007.04.30 уплотненной почвы до и после прохода колеса, определяется различие твердости почвы до и после уплотнения. Определив с помощью предварительной тарировки зависимость сопротивления проникновению плунжера от плотности почвы, можно узнать, на какую глубину распространяется уплотнение почвы и форму уплотненного ядра при различной нагрузке на колесо. С помощью плунжеров, установленных в боковых стенках, определяется, как распространяется уплотнение почвы в боковых направлениях. Для определения способности почвы сглаживать напряжения вместо гладкого основания контейнера 3 устанавливается основание, выполненное в продольном сечении в виде синусоиды, контейнер засыпается почвой соответствующего состава и состояния. На почву опускается колесо 11, нагруженное с помощью грузов 12. С помощью силовой передачи производится продольное перемещение контейнера 3. Колесо 11, вращаясь на оси 10 за счет трения обода колеса с поверхностью почвы, образует в почве след за счет уплотнения различных по глубине слоев почвы. Для изучения способности почвы сглаживать напряжения необходимо измерить известными приборами глубину следа и плотность почвы в следе над вершинами и впадинами основания. Чтобы определить характер распределения твердости почвы по высоте слоя, со стороны основания 5 вдавливаются плунжеры 7 и сравниваются сопротивления проникновению плунжеров, расположенных на вершинах и во впадинах основания. Изготовление контейнера 3 со сменным основанием позволяет использовать основания с различной амплитудой и шагом синусоидального профиля. Использование методик планирования эксперимента и теории подобия позволяет выявить форму неровностей твердого подстилающего слоя почвогрунта, которая в наибольшей и в наименьшей степени влияет на движители при воздействии через рыхлый верхний слой почвогрунта. Описанным условиям нагружения соответствует, например, движение машинно-тракторного агрегата по почве, подготовленной под посев. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3