Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОРНЕКЛУБНЕПЛОДОВ

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к устройствам, предназначенным для исследования физико-механических свойств материалов, преимущественно корнеклубнеплодов.

Известный прибор для определения физико-механических характеристик, имеющий раму, обойму с вертикально расположенными шаровыми опорами, механизмы нагрузки и поворота обоймы вокруг вертикальной оси с измерительными устройствами. Данный прибор не позволяет измерять силу сдвига при сложно напряженном состоянии образца с наложением на него различных видов относительного перемещения.

Известна установка (см. а.с. №113946 СССР) для определения кинетического и статического коэффициентов трения материалов, содержащая диск с буртами, который крепится к вертикальному валу, вращающемуся в подшипниках качения, и одновременно может перемещаться вдоль своей оси благодаря наличию шлицевых втулок, и обеспечивается гидравлическим цилиндром с поршнем.

Известно устройство (см. а.с. №905747 СССР, G01N 19/02) для определения физико-механических характеристик материалов, имеющее корпус, в котором установлен привод движения, кинематически связанный со второй обоймой, силоизмеритель и механизм нагружения, две цилиндрические обоймы для размещения в них исследуемых материалов.

Недостатками данных устройств являются сложность конструкции и невозможность более точно определять в процессе испытания искомые коэффициенты трения в зависимости от скорости перемещения образца, площади соприкосновения, удельного давления и других параметров.

За прототип выбран прибор (см. а.с. №520542 СССР, G01N 33/00) для определения физико-механических характеристик материалов, имеющий раму, механизм нагружения, выполненный в виде рычага, привод, обеспечивающий вращение верхней и нижней опор или вращение и перемещение исследуемого образца, а также приводы для возвратно-поступательного перемещения нижней и верхней опор обоймы. Недостатком данного прибора является неточность показаний в процессе анализа поверхностей трения на различных стадиях перехода от трения покоя к трению движения.

Технической задачей является повышение точности результатов исследований процесса трения покоя и движения корнеклубнеплодов о различные поверхности (сталь, резина, окрашенная сталь и др.) и упрощение конструкции устройства.

На фиг. 1 изображено устройство для исследования физико-механических свойств материалов, вид общий.

Для решения этой технической задачи предлагается устройство, содержащее раму 7, к которой прикреплен электродвигатель 2. На валу электродвигателя установлен диск 3 с исследуемой поверхностью. К верхней части рамы жестко крепится направляющая 4, на которой устанавливается тележка 5, связанная с одной стороны через пружину 6 с винтовым механизмом 7, а с другой стороны с грузом 8 через блок 9. На конце винтового механизма закреплен указатель 10.

Данное устройство работает следующим образом.

Исследуемые корнеклубнеплоды загружаются в тележку 5, которая предварительно устанавливается на направляющие 4. При этом происходит контакт корнеклубнеплодов с поверхностью сменного диска 3 (сменные диски имеют разный материал поверхности контакта с корнеклубнеплодами). Корнеклубнеплоды прижимаются к поверхности сменного диска за счет силы тяжести прижимной пластины 11 и груза 12. Частота вращения диска 3 задается и контролируется при помощи частотного преобразователя 13. Под действием силы трения, которая удерживает тележку от горизонтального перемещения относительно диска, тележка 5 перемещается по направляющим 4 в сторону вращения диска 3, причем происходит растяжение пружины 6. При помощи винтового механизма 7 тележка возвращается в первоначальное положение, а величина растяжения пружины фиксируется по шкале 14. Для точной установки зазора между поверхностью сменного диска и тележкой используется винтовой механизм 15.

Предлагаемое устройство имеет простую конструкцию, малые габаритные размеры, а также позволяет расширить возможности исследовании материалов (скорость перемещения образца, удельное давление и т.д.), что создает предпосылки для более качественного анализа поверхностей трения на различных стадиях перехода от трения покоя к трению движения, а следовательно, и повышение точности результатов опытов при исследовании процесса трения корнеклубнеплодов.