ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 42-096-03

Данная разработка является результатом выполнения научно-исследовательской работы.

Современные технологии возделывания сельскохозяйственных культур предусматривают многократные проходы различных видов мобильных энергетических средств по полю. Это приводит к переуплотнению почв, а, соответственно, и к понижению урожая, а также повышению затрат энергии на обработку почвы. Новым подходом в решении этой проблемы является комплексная оценка реологических характеристик деформируемого слоя почвогрунта, позволяющая выйти на его общее, напряженно деформируемое состояние при учете времени и характера действия нагрузок со стороны ходовых систем тракторов.

Для этих целей и была создана установка (см. рисунок) динамического нагружения (УДН). Установка состоит из круглого штампа 1, с соосно закрепленной на нем направляющей штангой 2 и амортизирующим устройством 3 в виде витой пружины, груза 4, поднимаемого по направляющей штанге 2 с помощью ручной лебедки 5, закрепленной на специальной раме 6. Внутри амортизирующего устройства , в верхней его части, на направляющей штанге установлен указатель 7 максимальной деформации амортизирующего устройства, выполненной в виде толстостенной резиновой втулки, которая посажена на направляющую штангу по посадке, обеспечивающей небольшой натяг с возможностью принудительного перемещения вниз при деформировании амортизирующего устройства под действием сбрасываемого с определенной высоты В груза. На неподвижной стойке 8, установленной путем заглубления заостренного конца в подстилающем слое 9, закреплены датчик 10 вертикальной деформации слоя почвогрунтаl₁₁(вертикального перемещения штампа), соединённый через ползунок датчика посредством механической связи 11 со штампом и датчик 12 поперечной деформации слоя почвогрунтаl_22,соединенный через ползунок датчика 12 посредством механической связи 13 с верхней частью коромысла 14 через шарнир. Коромысло в средней части имеет ось вращения, неподвижно закрепленную на стойке 8, а в нижней части несет лопатку 15. Датчики вертикальной 10 и поперечной 12 слоя почвогрунта соединены электрической связью через усилитель 16 с осциллографом 17.

УДН работает следующим образом. Включают записывающее устройство осциллографа и сразу после этого свободно сбрасывают груз на амортизирующее устройство, отпуская ручную лебёдку. В момент касания грузом амортизирующего устройства и далее, при деформировании последнего, штамп начнет погружаться в слой почвогрунта, деформируя его. При этом ползунок датчика 11 начнет перемещаться вниз, изменяя параметр датчика, а осциллограф будет фиксировать изменение сигнала. Одновременно с погружением штампа в слой почвогрунта также начнет перемещаться в радиальном направлении от оси штампа лопатка , поворачивая коромысло вокруг его неподвижной оси вращения, в силу проявления бочкообразности условного цилиндра 18, геометрически сформированного поверхностью контакта круглого штампа со слоем почвогрунта, периметром штампа , недеформируемым основанием и толщиной деформируемого слоя почвогрунта h _сп. При этом ползунок датчика 12 начнет перемещаться к оси симметрии штампа, изменяя его параметр, а осциллограф будет фиксировать изменение сигнала. По окончании первого цикла нагружения штампа грузом через амортизирующее устройство после отскока груза вверх выключают записывающее устройство осциллографа, а по окончании динамических колебаний груза замеряют величину смещения вниз Н _сж указателя 7 максимальной деформации амортизирующего устройства, соответствующую его максимальной деформации при первом цикле нагружения слоя почвогрунта.

Данная установка позволяет моделировать движение различных видов машин в разных скоростных режимах с различной нагрузкой на оси. Это достигается путем изменения жесткости амортизирующего устройства, массы груза и высоты его сбрасывания.