ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА КОРНЕПЛОД

Полезная модель относится к сельскохозяйственной технике и может быть использована для исследования динамики механических воздействий на корнеплоды.
Известен прибор-радиоклубень диаметром 58 мм и массой 120 г, позволяющий непрерывно записывать как статические, так и динамические силовые воздействия. Прибор выполнен в виде заполненного жидкостью полого эластичного шара, в котором размещены радиодатчики давления (В.Д.Васин, «Оценка повреждаемости корнеклубнеплодов рабочими органами», журнал «Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства», №9, 1975 г., с.15).
Однако, известный прибор не позволяет получить полную картину механических воздействий на корнеплод, так как не позволяет определять:
- координаты точки приложения внешних сил, действующих на корнеплод со стороны почвы и рабочего органа;
- растягивающие усилия на хвостовой части корнеплода;
- изгибающие моменты, действующие на корпус и на хвостовую часть корнеплода.
Наиболее близким к предложенному является прибор для измерения изгибающих моментов сил, действующих на корнеплод, содержащий отдельные секции, закрепленные на упругом стержне, а датчики установлены на стержне между секциями макета (А.с. СССР №413388, МПК G 01 L 1/04, опубл. 30.01.1974 г.). Однако использование этого прибора не позволяет определить координаты точки приложения внешних сил, действующих на корнеплод со стороны почвы и рабочего органа, не позволяет определить растягивающие усилия хвостовой части корнеплода, в то время как основные
повреждения корнеплодов при выкапывании возникают в хвостовой части (Журнал «Сахарная свекла», №8, 1005, стр.30-32). Отсутствие датчика ориентации в пространстве не позволяет определить в какой момент времени, и в каком месте возникают изгибающие моменты, а без этого невозможно определить причины возникновения критических изгибающих моментов, а также причины повреждения корнеплода.
Задачей полезной модели является повышение точности исследования динамики механических воздействий на корнеплод со стороны почвы и выкапывающего рабочего органа за счет получения достоверной информации.
Поставленная задача решается прибором для измерения механических воздействий на корнеплод со стороны почвы и выкапывающих рабочих органов, включающий макет корнеплода с датчиками и регистрирующий блок, в котором в отличие от прототипа макет состоит из головки, корпуса и хвостовой части, причем на головке установлен датчик ориентации макета в пространстве, по боковой поверхности корпуса размещены датчики давления, а к днищу корпуса по осевой линии закреплен датчик растяжения, другой конец которого закреплен на цилиндрическом подвижном элементе, расположенном вместе с датчиком растяжения внутри хвостовой части и соединенном с упругим элементом, на который наклеены тензодатчики и на который надета защитная оболочка в виде усеченного конуса.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором схематично изображен предложенный прибор для измерения механических воздействий на корнеплод. Прибор включает в себя разборный полый макет корнеплода, который состоит из головки 1, корпуса 2, хвостовой части 3. Макет изготовлен как корнеплод сахарной свеклы средних размеров. На головке 1 установлен датчик ориентации 4. На боковой поверхности корпуса и на поверхности головки имеются отверстия 5 для размещения датчиков давления. Внутри корпуса расположена измерительная и регистрирующая аппаратура (на чертеже не показана).
Головка 1 макета корнеплода и хвостовая часть 3 соединяются с корпусом 2 резьбовым соединением. Хвостовая часть имеет форму перевернутого усеченного конуса, по осевой линии которого просверлено отверстие, выполняющее функцию гильзы, внутри которой расположен с возможностью перемещения подвижный элемент 6.
Подвижный элемент удерживается датчиком растяжения 7, который также размещен в гильзе хвостовой части и одним концом закреплен к корпусу 2 макета корнеплода, а другим концом - к цилиндрическому упругому элементу 8 с наклеенными на него тензодатчиками 9. На цилиндрический упругий элемент надевается защитная оболочка 10.
Прибор работает следующим образом.
Оттарированный прибор помещается (закапывается) в почву, ориентируется по осевой линии рядка корнеплодов и подвергается воздействию почвы и выкапывающего рабочего органа. При этом происходит одновременная регистрация следующих параметров:
1. Местоположение корнеплода в пространстве.
2. Давление со стороны почвы и выкапывающего рабочего органа по всей поверхности корнеплода.
3. Растягивающее усилие на хвостовой части корнеплода.
4. Изгибающее усилие на хвостовой части корнеплода.
Данные параметры одновременно фиксируются датчиками и записываются регистрирующим блоком.
Для обработки зарегистрированной информации снимает головку корнеплода и подсоединяем регистрирующий блок к компьютеру. На экране компьютера отображается все, что происходит с реальным корнеплодом при выкапывании, погрузке и во время транспортировки.
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет более точно исследовать динамику механических воздействий на корнеплод со стороны почвы и выкапывающего рабочего органа.