Прибор для измерения сил и моментов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЗОБРЕТЕТЕЛЬСТВУ ЯваМ, :СЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИД(71) Кировоградский проектно-конструкторский институт по почвообрабатывающим и посевным машинам (53) 531.781(088,8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 227640, кл. С 01 Ь 7/03, 1966.2. Авторское свидетельство СССР У .974155, кл. С 01 Ь 1/22, 1981 (прототип).(54)(57) 1 ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯСИЛ И МОМЕНТОВ, содержащий фланец,кронштейн крепления рабочего органаи шарнирно закрепленные между фланцеи кронштейном измерительные звенья,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения функциональныхвозможностей при измерении моментови сил реакции почвы на рабочий органпочвообрабатывающего орудия или по.севной машины, он Снабжен дополнительным измерительным звеном, приэтом основные измерительные звеньяобъединены по три в две груплы, ко 801167454 С 01 Ь 1/22 А 01 С 7/2 торые связаны между собой посредством шарнирного звена и расположеныодна в вертикальной плоскости, другая - в горизонтальной, причем в каждои из групп два измерительных . звена расположены параллельно один другому, одни концы параллельных звеньев каждой группы попарно связаны с шарнирным звеном, другие концы звеньев одной группы попарно связаны с фланцем, а другой - с кронштейном крепления рабочего органа, третье измерительное звено каждой иэ групп связано с противоположными концами двух параллельных измерительных звеньев, дополнительное измерительное звено расположено в плоскости, перпендикулярной оси шарнирного звена, а его концы посредством шарниров закреплены на обеих группах.2, Прибор по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что шарниры выполнены цилиндрическими.3. Прибор по пп, 1 и 2, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что оси шарниров каждого из звеньев расположенной в вертикальной плоскости группы размещены в поперечном относительно про дольной оси прибора направлении, а расположенной в горизонтальной плос" кости группы - размещены вертикально.Изобретение относится к приборам для динамометрирования машин-орудий и их рабочих органов, преимущественно для динамометрирования почвообрабатывающих рабочих органов, в 5 частности сошников сеялок.Известен прибор для динамометрирования машин-орудий и их рабочих органов, включающий рычажную систему и измерительные звенья 1.Недостатком этого прибора является то,что с его помощью невозможно определить моменты сил реакций почвы относительно осей координат. Это обусловлено тем, что каждое из измерительных звеньев установлено таким образом, что оно не воспринимает момент составляющей реакции почвы на плече, равном расстоянию от точки ее приложения до линии, параз лельной направлению этой составляющей реакции и проходящей через один из шарниров соответствующего параллелограмма прибора. Поэтому в расчетные формулы не входят величины, характеризующие конструктивные параметры кронштейна крепления рабочего органа.Известен прибор для измерения сил и моментов, содержащий фланец, крон штейн крепления рабочего органа и шарнирно закрепленные между фланцами и кронштейном измерительные звенья 1.23.Однако в известном приборе каж- З 5 дый иэ стержней, на которых закреплены измерительные преобразователи силы, на все три координатные оси имеет проекции, отличные от нуля. Это приводит к значительной трудо емкости вычислений векторов и моментов.Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей прибора при измерении моментов и сил реакции 45 почвы на рабочий орган почвообрабатывающего орудия или посевной машины.Указанная цель достигается тем, что прибор для измерения сил и моменгов, содержащий фланец, кронштейн 50 крепления рабочего органа и шарнирно закрепленные между фланцем и кронштейном измерительные звенья, набжен дополнительным измерительным ввеном,При этом основные измеритель алые звенья обьединены по три в две группы, которые связаны между собой посредством шарнирного звена и рас положены одна в вертикальной плоск.- ти, другая - в горизонтальной, причем в каждой из групп два измерительных звена расположены параллельно один другому, одни концы параллельных звеньев каждой группы попарно связаны с шарнирным звеном, другие концы звеньев одной группы попарно связаны с фланцем, а другой - с кронштейном крепления рабочего органа, третье измерительное звено каждой из групп связано с противоположными концами двух параллельных измерительных звеньев, дополнительное измерительное звено расположено в плоскости, перпендикулярной оси шарнирного звена, а его концы посредством шарниров закреплены на обеих группах.Кроме того, шарниры выполнены цилиндрическими.При этом оси шарниров каждого из звеньев расположенной в вертикальной плокости группы размещены в поперечном фотносительно продольной оси прибора направлении, а расположенной в горизонтальной плоскости группы - размещены вертикально.На фиг. 1 изображена кинематическая схема прибора, на фиг. 2 - ориентация системы координат.Прибор включает измерительные звенья, состоящие из стержней 1-7 и закрепленных на них измерительных преобразователей 8-14 силы, фланец 15 и кронштейн 16 крепления рабочего органа 17, а также соединительное звено, состоящее из переднего 18, заднего 19 кронштейнов и оси 20,Прибор работает следующим образом.Нагрузка (реакция почвы), приложенная к рабочему органу 17, через кронштейн 16 передается на стержни 1-3. При этом измерительные преобразователи 8-10 силы измеряют соответстВенно усилия Я 1 112 и НзДалее нагрузка передается на передний кронштейн 18, который от проворота на оси 20 относительно заднего кроншгейна 19 удерживается стержнем 7. При этом измерительный преобразователь 14 силы измеряет усилие И 1.От заднего кронштейна 19 нагрузка передается на стержни 4-6, а возникающие при этом усилия К , Б 5 и Б измеряют соответственно измерительные преобразователи 11-13 силы.И + И созо - И,;1 г э"Яэ, эфи,.;И й,Иа,Р н К Е Кч Мх М 2 10 составляющие нектора реакции почвысоответственно наосях Х, К и т;моменты реакции почвы соответственно 20относительно осей .Х, Еи Удлина перпендикуляра, опущенного иэточки О на ось 25стержня 7 (не показано). где К, К, Кв хф М и Му Вычисление векторов и моментов реакций почвы на рабочий орган про изводится из условий, что сумма проекций векторов на каждую координатную ось и сумма моментов сил относитель но каждой оси равны нулю, Отсюда следует, что углы а и э являются константами прибора, определяемыми его конструктивными параметрамиЫ: си с 1 (и/Ь ) )Р:ос (Ы/с) ..При вычислении моментов реакций почвы относительно осей принято, . что ось Х проходит через точку О, ось Е - через точку Е и ось У - через точку А. Знание расстояний между точками О, Е и А позволяет прн необходимости привести все моменты к осям, проходящим через какую-либо одну точку.При настройке прибора составляется уравнение К= И + И+ М 5 соз/3,которое используется для контроля настройки.Использование предлагаемого прибора по сравнению с известным устрой ством дает экономию трудовых и фи-нансовых ресурсов за счет сокращения времени на обработку данных (вычисление векторов и моментов сил).,Жуковуиова Корректор М. Розман Составител Техред С.Ми Коп Тираж 897 Подписное ВИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д.