УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛ СВЯЗЕЙ ЗЕРНА С КОЛОСОМ

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано как при конструировании новых зерноуборочных комбайнов, а также для их модернизации.
Известен способ для определения силы связи зерна с растениями сельскохозяйтвенных культур и устройство для его осуществления (Соколов А.Ф. Изучение физико-механических свойств зерновых культур. Труды лаборатории технологических процессов ВИСХОМ. Москва, 1939).
Устройство для осуществления способа включает корпус, внутри которого установлен редуктор, на вертикальном валу закреплен диск, на котором шарнирно установлены стаканчики, в которые помещаются колосья. Диск приводится во вращательное движение в результате колосья, находящиеся в стаканчиках подвергаются центрифугированию.
Недостатком данного устройства является вращение колоса вместе с ротором центрифуги, и воздействие центробежных сил осуществляется не на единичное зерно, а на все зерна, находящихся в колосе. Следовательно, таким устройством невозможно не только измерить силы связи зерна с колосом, которые расположены по высоте колоса, но и невозможно определить составляющие силы, удерживающие зерновку посредством различных удерживающих сил - за счет плодоножки и колосовой чешуи.
Известно устройство для определения силы связи зерна с растениями сельскохозяйственных культур (патент RU 2399417 от 20.09.2010 ВО2В 3/00). Устройство для осуществления данного способа содержит камеру-носитель, укрепленную на роторе центрифуги, в которую помещают испытуемый образец и подвергают его силовому воздействию путем вращения.
Недостатком этого устройства является:
1 - вращение испытуемого образца вместе с ротором центрифуги в результате возникает центробежная сила, которая воздействует не на единичное зерно, а на все зерна, находящиеся в образце;
2 - не возможность определить силу связи зерна с колосом за счет плодоножки;
3 - не возможность определить удерживающую силу связи зерна с колосом посредством колосовой чешуи.
Все это не позволяет качественно и с более высоким уровнем достоверности, определить силу связи зерна с колосом.
Технической задачей изобретения является получение достоверных сведений о составляющих силах, удерживающих зерновку в колосе посредством плодоножки и колосовой чешуи и на основе этих данных оптимизировать конструктивные параметры зерноуборочных комбайнов.
1
2
2
1
Поставленная задача достигается тем, что колос с зерном подвергают статическому воздействию с последующим определением силы отрыва зерна от плодоножки, силы разрушения цветковой и колосовой чешуи, т.е. результирующая удерживающая сила, состоит из следующих составляющих сил F=F+F. Для выделения зерна из колоса необходимо приложить внешнюю силу Р, которая должна быть больше результирующей удерживающей силы, т.е. PF. Методика по определению составляющих удерживающих усилий заключалась в следующем. Было взято не которое количество колосков, в одних из них были отделены зерна от плодоножки и они свободно лежали, удерживающие колосовой чешуями, т.е. в эти опытах определяли силу, удерживающую зерно за счет колосовой чешуи, т.е. F. Затем брали колоски, у которых не была нарушена связь с плодоножкой и определяли результирующую удерживающую силу F. Таким образом, сравнивая усилия связи зерна с нарушенной и ненарушенной плодоножкой определяли силу, с которой плодоножка удерживает зерно в колосе, т.е. была определена сила F.
2
2
1
Для определения силы, удерживающей зерно, за счет колосовой чешуи F были оставлены невредимыми плодоножка и колосовые чешуи. Зная силу, затрачиваемую на отделение зерна с неповрежденной плодоножкой можно определить F, т.к. F была определена ранее.
Устройство для определения сил связей зерна с колосом содержит станину с реечными стойками. На стойках закреплена платформа, на которой в верхней ее части установлена индикаторная головка для фиксации сил, удерживающих зерно в колосе. На подвижном штоке индикаторной головки, в нижней части установлен зажим типа «крокодил» для фиксации зерна. На станине закреплен движок, на котором расположена плоскость с зажимом для фиксации испытуемого образца. Плоскость с зажимом при помощи шарнира может быть установлена под различным углом к горизонту. Для изменения положения плоскости с зажимом в продольном направлении служит механизм перемещения.
На чертеже представлено устройство для определения составляющих сил связей зерна с колосом методом статического действия. Заявляемое устройство включает станину 1, с реечными стойками 2, на которых закреплена платформа 3 с возможностью ее перемещения относительно станины 1 в вертикальной плоскости. В верхней части платформы 3 жестко закреплена индикаторная головка 4 для определения и фиксирования различных реальных сил, удерживающих зерно в колосе. В нижней части индикаторной головки закреплен зажим 5 типа «крокодил». На станине 1 установлено основание 6, а на нем, с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости закреплен движок 7, на котором установлена плоскость 8 с зажимом 9 для закрепления колоса. Для изменения положения плоскости 8 относительно станины 1 и реечных стоек 2 в продольном направлении служит винт 11. Перемещение платформы 3 вместе с индикаторной головкой 4 в вертикальной плоскости осуществляется при помощи зубчатых колес 12, установленных на валу 13, и находящихся в зацеплении с реечными стойками 2. При вращении маховика 14 платформа 3 перемещается относительно реечных стоек 2 в вертикальной плоскости. При перемещении платформы 3 вверх возникает сила реакции связи зерна с колосом, которая отклоняет стрелку 16 индикаторной головки 4, а флажок 15 индикаторной головки 4 ее фиксирует.
Работа устройства осуществляется в следующей последовательности. Колос с зерном укладывают на плоскость 8 и фиксируют зажимом 9, установленным на этой плоскости. Платформу 3 вместе с индикаторной головкой 4 перемещают в вертикальной плоскости вниз за счет маховика 14, подводят к колосу с зерном и при помощи зажима 5 типа «крокодил» осуществляет связь зерна с индикаторной головкой 4. При перемещении платформы 3 вверх возникает реальная сила реакции связи зерна с колосом, которая отклоняет стрелку 16 индикаторной головки 4, последняя в свою очередь воздействует на стрелку-флажок 15 и фиксирует реальную силу связи зерна с колосом.
Преимущество заявляемого устройства для определения сил связей зерна с колосом по сравнении с известными заключается в том, что оно позволяет фиксировать реальную величину сил связей зерна с колосом методом статического воздействия, что позволяет определить реальную суммарную удерживающую силу связи зерна с колосом. Это позволит оптимизировать конструктивные параметры молотильно-сепарирующих устройств, в частности, снизить затраты энергии на выделение зерна из колоса и уменьшить дробление зерна при обмолоте.