Стенд для измерения сопротивления грунтов резанию

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик в 734514(23) Приоритет Гооудорстввииый комитет по делам иаобретеиий и открытийОпубликовано 15.05.80. Бюллетень Л". 18 Дата опубликования описания 17.05.80(7) Заявитель Киевский ордена Трудового Красного Знамени инженерностроител ьный институт(54) СТЕНД ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВ РЕЗАНИЮ Изобретение относится к технике измерений сопротивлений грунтов резанию и может быть использовано для определения сил, действующих на режущий орган землеройной машины,.Известны динамометрические стенды с тензочувствительными измерительными элементами, в которых режущий орган при помощи тяг и шарниров прикреплен к двум или более упругим консольно-защем 1 О ленным металлическим балкам постоянного сечения с наклеенными на них тензодатчиками Ц .Наиболее близким из известных. к предлагаемому является стенд для изме 15 рения сопротивления грунтов резанию, включающий раму с упругим консольным элементом, на котором закреплен держатель с режущим элементом и тензодат- чиком 2.Недостатком известных устройств является то, что при помощи их регистрируются только силы, действующие на режущий орган в атлоскости, проходящей через траекторию резания и ось симметрии измерительного элемента, т.е. касательная Р и нормальная Я силы в вертикальной плоскости, а сила, действующая на режущий орган перпендикулярно этой плоскости, т.е. боковая сила Р , не регистрируетсяфЦель изобретения - обеспечение возможности определения боковой составляющей усилия резания наряду с касательной и нормальной составляющими.Достигается цель тем, что в стенде, . включающем раму с упругим консольным элементом, на котором закреплен держатель с режущим элементом, и тензодатчики, упругий элемент выполнен 3. -образным, тензодатчики расположены на-" вертикальных и горизонтальных учась ках упругого элемента, а держатель закреплен на горизонтальном участке упругого элемента.На фиг. 1 показан стенд, вид сбоку с местными вырывами в вертикальной плоскости симметрии; на фиг. 2 - видА фи 1. 1, на фиг.- схема подключе ния тензодатпков для измерения силы.Стенд:осоцт из цеподвиэкпь.э: направляющих 1, в котором при помощи катков 2 свободно перемещается рама 3. К раме 3 консольпо закреплен при помоц 1 и винтов 4 упругий ( -образный элемент 5, снабженный концевыми посадочными отверстиями для шарнирного крепления к нему посредством пальцев 6 резцедер О жателя 7. На резцедержателе 7 винтами 8 удерживается сменный режущий орган 9, На боковых вертикальных поверхностях измерительного элемента закреплены тензодаччики Й -К для регистрации 15 касательной силы Р; на фронтальных вертикальных поверхностях й, -Р, для регистрации боковой силы Р ;, на горизонтальных поверхностях элементов закреплены тензодатчики К -Р для регистрации 205 8нормальной силы Й . Тензодатчики групп Я -Д и В - включены в мостовыеяэлектрические схемы перекрестно аналогично включению тецзодатчиков иа горизонтальной упругой балочке прототипа. Тензодатчики группы К 5 -2 находятся на одинаковом расстояпии от шарнирных пальцев 6 и включены последовательно в электрическую измерительную мостовую цепь попарно й +К - в одной ветви полумоста, Я +В в другой.Стенд работает следующим образом. Перед опытом балансируются электрические мостовые схемы всех трех групп тензодатчиков (ток в гальванометрах равен З 5 нулю), Сменный режущий орган О выставляют на нужную глубину резания 11 и под действием сиды Т стенд приводят в движение. В процессе резания грунтов в каждый момент времени на режущий орган ф действуют силы Р,М и Р . Действие этих сил через резцедержатель 7 передается-образному упругому элементу 5. Деформация упругого элемента передается тензодатчиками, и во всех трех электрических мостовых схемах появляет- ся разбаланс. Ток (напряжение) резбаланса затем увеличивается и подается в осциллограф для наблюдения или записи.В тензодатчиках группы В - Я силы Й и Р вызывают деформации растяжения иргиба и кручения. Таккакэтидеформации не изменя эт величины и знака с изменением координат указанных сил, то от их действия разбаланс мосте не происходиъ С другой сторонь, от действия силы Р в мостовой электрической схеме 14 4появляется разбаланс, пропорциональный разности изгибающих моментов на участке элемента между тензодатчиками Е й э и Й , Б, Величина этой разности не изменяется, если точка приложения неко - торой величины силы Р изменит свое положение (режущий орган 9 переместится па глубину ). Таким образом, тензодатчики Я -Я реагируют только наизменение величины касательной составляющей силы Р сопротивления грунта резанию, а разбаланс тока в мостовой электрической схеме пропорционален величине этой силы независимо от точки ее приложения к режущему органу.Тензодатчики группы Я -В включеныЯв электрическую цепь перекрестно аналогично включению тензодатчиков группы К -В, и с их помощью регистрируется только сила Р, независимо от точки ее приложения к режущему органу.Деформации тензодатчиков группы й - Йя, вследствие предложенного способа включения их в мостовую электрическую схему, от действия сил Р и Р не вызывают разбаланса моста. Он пропорциона - лен только силе Й независимо от точки ее приложения.(Рор мула изобретенияСтенд для измерения сопротивления, грунтов резанию, включающий раму с упругим консольным элементом, на котором закреплен держатель с режущим элементом, и тензодатчики, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности определения боковой. составляющей усилия резания наряду с касательной и нормальной составляющими, упругий элемент выполнен 3, -образным, тензодатчики расположены на вертикальных и горизонтальных участках упругого элемента, а держатель закреплен на горизонтальном участке упругого элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Балединский В. Л. и др. Определение сопротивления пород резанию довскрытия месторождений.сб. Горные,строитвц.иые и дорожные машины, выл.3, Киев, изд. фТехникаф, 1966,2. авторское свидетельство СССР734514 Составитель А. Афонинева Техред Я.,Еирчак. Ко Синицка дакт иал ПП Патент", г. Ужгород, ул. Проектн аквз 2155/47 Тираж 1019 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иеобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4