Стенд для исследования взаимодействия колес с почвой

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОЛЕС С ПОЧВОЙ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский аграрный технический университет(72) Авторы Орда Александр Николаевич Шкляревич Виктор Александрович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский аграрный технический университет(57) Стенд для исследования взаимодействия колес с почвой, содержащий контейнер для почвы, в котором на внутренней поверхности на подвижных площадках установлены эластичные резервуары, заполненные жидкостью, соединенные с прозрачными пластичными трубками, закрепленными на боковой стенке с наружной стороны контейнера рядом со шкалами для снятия результатов, колесо с системой нагружения, установленное с возможностью взаимодействия с контейнером, и силовую передачу, отличающийся тем, что на подвижных площадках установлены вертикальные эластичные резервуары, заполненные жидкостью и охватываемые жесткими боковыми стенками.(56) 1. Патент на полезную модель 1966, МПК 01 17/00, 2005. Полезная модель относится к средствам для исследования свойств почв и грунтов, в частности для исследования взаимодействия с почвогрунтами ходовых систем сельскохозяйственной техники. 40912007.12.30 Известен стенд для исследования взаимодействия колес с почвой, содержащий контейнер для почвы, в подвижном основании которого выполнены отверстия, колесо с системой нагружения, установленное с возможностью взаимодействия с контейнером, и силовую передачу, в котором на внутренней поверхности контейнера на подвижных площадках установлены резервуары, выполненные из эластичного материала, заполненные жидкостью,соединенные с прозрачными пластичными трубками, закрепленными на боковой стенке с наружной стороны контейнера рядом со шкалами для снятия результатов 1. Такой стенд позволяет определять и наглядно отслеживать изменение реологических свойств почвы в процессе ее уплотнения на различной глубине при приложении внешней нагрузки через колесо. Этот стенд дает возможность фиксировать и наглядно отслеживать изменение вертикальных, то есть нормальных деформаций, а следовательно, и нормальных напряжений в почве на различной глубине до нагружения, во время нагружения и после снятия нагрузки. Недостатком стенда является невозможность определения величин горизонтальных деформаций и напряжений в почве, то есть деформаций и напряжений сдвига, на различной глубине в процессе уплотнения почвы колесом. Задача, которую решает полезная модель, заключается в определении величин деформаций и напряжений сдвига, возникающих в почве на различной глубине в процессе уплотнения почвы колесом, движущимся по ее поверхности. Техническая задача решается с помощью стенда для исследования взаимодействия колес с почвой, содержащего контейнер для почвы, в котором на внутренней поверхности на подвижных площадках установлены эластичные резервуары, заполненные жидкостью,соединенные с прозрачными пластичными трубками, закрепленными на боковой стенке с наружной стороны контейнера рядом со шкалами для снятия результатов, колесо с системой нагружения, установленное с возможностью взаимодействия с контейнером и силовую передачу, в котором на подвижных площадках установлены вертикальные эластичные резервуары, заполненные жидкостью и охватываемые жесткими боковыми стенками. Отличительные признаки полезной модели позволяют определять и отслеживать изменения деформаций и напряжений сдвига, возникающих в почве на различной глубине при движении колеса по поверхности почвы. На фиг. 1 показан общий вид стенда сбоку, на фиг. 2 - установка вертикальных и горизонтальных эластичных резервуаров, заполненных жидкостью, на подвижных площадках основания контейнера. Стенд содержит контейнер для почвы 1, подвижное основание 2, каретку 3, которая может перемещаться в горизонтальной плоскости вдоль контейнера, стойку 4 для установки колеса 5, которая может перемещаться в вертикальной плоскости по направляющей 6, неподвижно закрепленной в каретке 3 силовую передачу для перемещения каретки 3(на рисунке не показана). В верхней части стойки 4 имеется площадка 7 для установки груза 8. В подвижном основании 2 контейнера 1 возле отверстий 9, выполненных в основании 2, с помощью шарниров 10 установлены подвижные площадки 11, изменяющие угол наклона относительно основания 2 с помощью винтовых механизмов 12. На подвижных площадках 11 установлены горизонтальные резервуары 13 и вертикальные резервуары 14,выполненные из эластичного материала и заполненные жидкостью. Боковые стенки эластичных вертикальных резервуаров 14 заключены между жесткими стенками 15, закрепленными на подвижных площадках 11 с помощью опор 16. К горизонтальным резервуарам 13 и вертикальным резервуарам 14 присоединены соответственно сообщающиеся с ними прозрачные пластичные трубки 17 и 18, которые закреплены на боковой стенке контейнера 1 рядом со шкалами для снятия результатов 19. Стенд работает следующим образом. 2 40912007.12.30 Подвижное основание 2 устанавливается на заданный угол к горизонтали. Каретка 3 с колесом 5 устанавливается в крайнее положение. По шкалам 19 производится замер уровня жидкости в трубках 17 и 18 до нагружения. На площадку 7 устанавливается груз 8 и каретка 3 при помощи привода перемещается в другое крайнее положение. Деформации почвы от колеса 5 в вертикальном направлении у передаются горизонтальным резервуарам 13, а в горизонтальном направлении х - вертикальным резервуарам 14. Жесткие стенки 15, которые охватывают боковые стенки эластичных вертикальных резервуаров 14,служат для того, чтобы резервуары 14 не воспринимали нормальные деформации почвы у. Жидкость из резервуаров 13 вследствие нормальных деформаций почвы у вытесняется в трубки 17, а из вертикальных резервуаров 14 под действием деформаций сдвига почвы х жидкость вытесняется в трубки 18. Затем производятся замеры изменения уровня жидкости в трубках 17 и 18 во время нагружения и после снятия нагрузки по шкалам 19. Таким образом, в зависимости от изменения уровня жидкости в трубках 17 и 18 во время движения каретки 3 с колесом 5 по поверхности почвы определяются величины нормальных деформаций и напряжений в почве, а также деформаций и напряжений сдвига почвы в процессе ее уплотнения на различной глубине при приложении различной внешней нагрузки через колесо 5. Для более точного исследования воздействия колеса 5 на различные слои почвы подвижное основание 2 контейнера может устанавливаться на разный угол к горизонтали. При этом необходимо изменить угол между подвижными площадками 11 и подвижным основанием 2 с помощью винтовых механизмов 12 так, чтобы площадки 11 оставались в горизонтальном положении. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3