Стенд для исследования взаимодействия колес с почвой

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОЛЕС С ПОЧВОЙ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Орда Александр Николаевич Агейчик Валерий Александрович Алешкевич Сергей Владимирович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Стенд для исследования взаимодействия колес с почвой, содержащий контейнер для почвы, в основании и на боковых стенках которого выполнены отверстия, 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, причем основание контейнера выполнено подвижным, с возможностью изменения угла наклона в продольной плоскости и высоты относительно верхнего края контейнера, и в основании установлены датчики нормального давления, отличающийся тем, что датчики давления выполнены в виде расположенных по всей длине основания вплотную друг к другу по его ширине подсоединенных к манометрам эластичных герметичных камер, наполненных водой, при этом ширина каждой герметичной камеры равна ширине колеса, их число нечетное и средняя камера расположена непосредственно под колесом и строго по направлению его движения.(56) 1. А.с. СССР 889790, МПК 02 1/00, 1981. 2. Патент на полезную модель 1244 , МПК 01 17/00, 2004. 63182010.06.30 Полезная модель относится к средствам для исследования свойств почв и грунтов, в частности для исследования взаимодействия с почвогрунтами ходовых систем сельскохозяйственной техники. Известно устройство для исследования уплотняемости почв, содержащее станину с направляющими, контейнер для почвы, колесо с системой нагружения, установленное с возможностью взаимодействия с контейнером, и силовую передачу 1. Свойства почвы в данном устройстве определяются со стороны образовавшегося следа, поэтому точность замера свойств почвы в нижних точках ядра уплотнения низкая. Известен стенд, содержащий контейнер для почвы, в основании и на боковых стенках которого выполнены отверстия, 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, причем основание контейнера выполнено подвижным, с возможностью изменения угла наклона в продольной плоскости и высоты относительно верхнего края контейнера, и в основании установлены датчики нормального давления 2. Такой стенд не позволяет осуществлять постоянный мониторинг максимального давления почвы в основании стенда, так как датчики расположены на основании на некотором расстоянии друг от друга, а при необходимости измерения распространения давления также и по ширине их большое количество затрудняет съем показаний. Задача, которую решает полезная модель, заключается в непрерывном определении максимальных нормальных давлений на основание в зависимости от глубины его расположения. Поставленная задача решается с помощью стенда для исследования взаимодействия колес с почвой, содержащего контейнер для почвы, в основании и на боковых стенках которого выполнены отверстия, 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, причем основание контейнера выполнено подвижным, с возможностью изменения угла наклона в продольной плоскости и высоты относительно верхнего края контейнера, и в основании установлены датчики нормального давления, где датчики давления выполнены в виде расположенных по всей длине основания расположенных вплотную друг к другу по его ширине подсоединенных к манометрам эластичных герметичных камер, наполненных водой, при этом ширина каждой герметичной камеры равна ширине колеса, их число нечетное и средняя камера расположена непосредственно под колесом и строго по направлению его движения. На фиг. 1 показан общий вид стенда сбоку, на фиг. 2 - общий вид сверху. Стенд содержит контейнер для почвы 1, состоящий из неподвижных боковых стенок 2,подвижных боковых стенок 3, подвижного основания 4 и промежуточного элемента 5 каретку 6, которая может перемещаться в горизонтальной плоскости вдоль контейнера пути 7 для передвижения каретки 6, установленные над контейнером неподвижно относительно стенок 2 стойку 8 для установки деформатора (колеса) 9, которая может перемещаться в вертикальной плоскости по направляющей 10, неподвижно закрепленной в каретке 6 силовую передачу для перемещения контейнера (на фигуре не показана). В основании 4 и на боковых стенках 2 контейнера выполнены отверстия 11, в которых установлены плунжеры (отверстия в основании не показаны). В основании также установлены датчики нормального давления 12, выполненные в виде подсоединенных к манометрам 13 расположенных по всей длине основания 4 вплотную друг к другу по его ширине эластичных герметичных камер, наполненных водой, при этом ширина каждой герметичной камеры равна ширине колеса 9, их число нечетное (например, пять) и средняя камера расположена непосредственно под колесом и строго по направлению его движения. 2 63182010.06.30 В верхней части стойки 8 имеется площадка 14 для установки груза 15 (на фиг. 2 площадка и груз не показаны). Боковые стенки 3 могут быть установлены на нужную высоту при помощи винтов 16. К каретке 6 присоединен датчик перемещения (на фигуре не показан), который вместе с датчиками нормального давления 12 (параллельно манометрам 13) подсоединен к осциллографу или жесткому диску и монитору компьютера (на фигуре не показаны). Стенд работает следующим образом. Подвижное основание 4 устанавливается под углом к горизонтали. Каретка 6 с деформатором 9 устанавливается в крайнее положение. На площадку 14 устанавливается груз 15,и тележка при помощи привода перемещается в другое крайнее положение. Затем производятся замеры твердости почвы при помощи плунжеров, установленных в отверстиях 11 боковых стенок и основания. Таким образом определяется проникновение уплотняющего воздействия вглубь почвенного массива, определяется, как влияет положение плужной подошвы на ядро уплотнения. Датчики нормального давления 12, установленные в основании 4, с помощью манометров 13 позволяют непрерывно одновременно с показаниями датчика перемещения каретки определить давление или изменение давления на основание 4,в том числе и по его ширине в зависимости от местоположения колеса и в случае необходимости фиксировать эти показания на ленте осциллографа или жестком диске компьютера. Для более точного исследования взаимодействия деформатора и плужной подошвы основание контейнера устанавливается горизонтально. Далее повторяются описанные выше действия. При этом, изменяя уровень почвы в контейнере, возможно имитировать изменение глубины расположения плужной подошвы, а изменяя положение основания и почвы относительно отверстий с плунжерами в боковых стенках, можно более детально изучить форму ядра уплотнения на различной глубине. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3