СВАЙНАЯ НАГРУЗОЧНАЯ ОПОРА ДЛЯ ТЯГОВЫХ ИСПЫТАНИЙ МАШИН
PILOT LOADING SUPPORT FOR TRACTION TESTS OF MACHINES

Изобретение относится к испытанию и техническому диагностированию машин, в частности к устройствам для измерения силы тяги на крюке транспортной машины (преимущественно трактора). Кроме того, оно может быть использовано в машиностроении при выпуске из производства автотранспортных средств.
Известны сваи, в том числе винтовые, погружаемые в грунт (Политехнический словарь / гл. ред. А.Ю. Ишлинский. - 3-изд. перераб. и доп. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. - С.468) [1].
Недостатком известных устройств является то, что они мало приспособлены для нагружения автотранспортных средств при их испытании в режиме трогания с места.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство тормозное для тяговых испытаний машин, состоящее из основания, опоры, вертикально установленной в основании и выполненной с отверстиями под присоединительный элемент, обеспечивающий возможность присоединения к опоре динамометра, взаимодействующего с испытываемой машиной (Патент РФ №2644485, В60Т 17/22, G01L 5/28, G01M 17/007,12.02.2018) [2].
Недостатком известного устройства является то, что оно имеет сложную конструкцию и требует применения бетонного фундамента, а также не является транспортабельным.
Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных свойств устройства для нагружения автотранспортных средств при их испытании в режиме трогания с места.
Сущность изобретения заключается в следующем. Опора выполнена в виде винтовой сваи и установлена в грунт таким образом, что оси вращения отверстий под присоединительный элемент совпадают на виде сверху с продольной осью симметрии испытываемой машины. Дополнительно она оснащена упором по форме прямоугольного параллелепипеда, площадь продольного сечения которого больше площади его поперечного сечения. При этом упор размещен в грунте со стороны испытываемой машины с возможностью взаимодействия одной его боковой поверхностью с боковой поверхностью опоры, а противоположной боковой поверхностью с грунтом. При этом горизонтальная ось симметрии упора совпадает на виде сверху с осями вращения отверстий сваи, а названные оси совпадают с продольной осью симметрии испытываемой машины. Грань параллелепипеда, противоположная его основанию, совпадает с линией горизонта основания или расположена с некоторым отклонением от линии горизонта основания как в низ, так и в верх. Кроме того, со стороны основания параллелепипеда выполнен срез с образованием острого угла к боковой поверхности грани параллелепипеда, взаимодействующей с боковой поверхностью сваи. В совокупности это позволяет улучшить эксплуатационные свойства устройства для тяговых испытаний машин, в частности, создать простую конструкцию на основе опоры в виде винтовой сваи, которая монтируется в грунт и может быть демонтирована из него для транспортирования.
На фиг. 1 и 2 изображена свайная нагрузочная опора для тяговых испытаний машин. При этом на фиг.1 дан продольный разрез А-А, на фиг. 2 - вид сверху.
Устройство состоит из основания 1, опоры 3, вертикально установленной в основании 1, и упора 11. Опора 3 выполнена в виде винтовой сваи - с винтом в ее нижней части и с отверстиями в ее верхней части под присоединительный элемент, обеспечивающий возможность присоединения к ней, например, динамометра 5. Она установлена в грунт таким образом, что оси вращения отверстий под присоединительный элемент совпадают на виде сверху с продольной осью симметрии испытываемой машины 9. В качестве присоединительного элемента может быть использован винт 2 с гайкой 4 или палец (не показано). Опора 3 дополнительно оснащена упором 11 по форме прямоугольного параллелепипеда, площадь продольного сечения которого больше площади его поперечного сечения. При этом упор 11 размещен в грунте со стороны испытываемой машины 9 с возможностью взаимодействия одной его боковой поверхностью с боковой поверхностью опоры 3, а противоположной боковой поверхностью с грунтом. При этом горизонтальная ось симметрии упора 11 совпадает на виде сверху с осями вращения отверстий сваи (опоры 3), а названные оси совпадают с продольной осью симметрии испытываемой машины 9. Грань параллелепипеда, противоположная его основанию, совпадает с линией горизонта основания 1 или расположена с некоторым отклонением от линии горизонта основания 1 как в низ, так и в верх. Кроме того, со стороны основания параллелепипеда (упора 11) выполнен срез с образованием острого угла к боковой поверхности грани параллелепипеда (упора 11), взаимодействующей с боковой поверхностью сваи (опоры 3). В дополнение к этому устройство может быть оснащено динамометром 5, муфтой 6 со шкворнем (не показано), шкворнем 7 прицепного устройства 8, а также беговой дорожкой 10.
Принцип работы устройства следующий. Выбирают ровную горизонтальную площадку (основание 1). Опору 3 (сваю) ввинчивают вертикально в грунт на глубину, при которой ее отверстия расположены выше линии горизонта основания 1. Для этого используют, например, стержень (не показано), который устанавливают в одно из отверстий опоры 3 и затем производят вращательное движение (по часовой стрелке) за свободные концы стержня. В результате взаимодействия винтовой части опоры 3 с грунтом она погружается в грунт за счет крутящего момента, создаваемого человеком на свободных концах стержня. Опора 3 должна быть установлена в грунт таким образом, чтобы оси вращения отверстий под присоединительный элемент совпадали на виде сверху с продольной осью симметрии испытываемой машины 9, находящейся на беговой дорожке 10. После ввинчивания опоры 3 в грунт погружают упор 11, воздействуя на его верхнюю часть, например, кувалдой. Под действием силы от ударов упор 11 погружается в грунт, прижимаясь к боковой поверхности опоры 3 в результате образования на поверхности среза упора 11 горизонтальной составляющей от названной силы. Далее, на беговую дорожку 10 устанавливают своим ходом испытываемую машину 9, например трактор. На опору 3 устанавливают винт 6. При этом вводят его в одно из отверстий опоры 3. На свободный конец винта 6 навинчивают гайку 4, к которой затем присоединяют динамометр 5. К прицепному устройству 8 машины 9 присоединяют муфту 6 и фиксируют ее шкворнем 7. После чего свободный конец динамометра 5 присоединяют к муфте 6. Нагрузочная опора для тяговых испытаний машин готова к работе. После этого обеспечивают трогание машины 9 с места в направлении стрелки, показанной на фиг. 1. Машина 9 при взаимодействии ее ходового аппарата с беговой дорожкой создает силу тяги, которая через прицепное устройство 8, шкворень 7, муфту 6, динамометр 5, винт 2 с гайкой 4 передается на опору 3. В результате в опоре 3 возникает сила реакции (сопротивление). При этом опора 3 сохраняет устойчивость, поскольку сила, воздействующая на нее, передается на упор 11, который взаимодействует с грунтом. В этом процессе динамометр 5 фиксирует силу тяги машины 9. В завершении процесса испытаний двигатель машины 9 останавливают. Отсоединяют в обратном порядке машину 9 от опоры 3. Демонтируют с опоры динамометр 5 и винт 2 с гайкой 4. При необходимости перестановки опоры 3 на другое рабочее место (транспортирования) опору 3 вывинчивают из грунта в обратном порядке.
Таким образом, предложена свайная нагрузочная опора для тяговых испытаний машин, обладающая улучшенными эксплуатационными свойствами: простой конструкцией и транспортабельностью.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Политехнический словарь / гл. ред. А.Ю. Ишлинский. - 3-изд. перераб. и доп. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. - С.468.
2. Патент РФ №2644485, В60Т 17/22, G01L 5/28, G01M 17/007, 12.02.2018 - прототип.