Значения коэффициента ξ
Н, м |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
ξ |
1,35 |
1,69 |
2,03 |
Порядок выполнения работы
1. Рассмотреть конструкции и назначение рабочих органов землеройно-транспортных машин.
2. Выполнить измерение основных параметров моделей рабочих органов отвала и рыхлителя.
3. Изучить основы теории взаимодействия рабочих органов землеройных машин с грунтом, базирующейся на экспериментальных исследованиях.
4. Познакомиться с конструкцией и принципом работы плотномера (ударника СоюздорНИИ).
5. Освоить методику определения категории грунта.
Лабораторная работа № 2
ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ И РЕГИСТРИРУЮЩАЯ АППАРАТУРА
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЙ РЕЗАНИЯ ГРУНТА
Ц е л ь р а б о т ы: ознакомиться с устройством и принципом работы измерительной и регистрирующей аппаратуры, произвести тарировку тензометрических элементов.
О б о р у д о в а н и е и и н с т р у м е н т ы: модель отвала с наклеенным тензодатчиком, усилитель, блок питания, самописец, комплект гирь, приспособление для подвешивания гирь, измеритель-
ный инструмент, компьютер.
Описание конструкции и принципа работы регистрирующей и измерительной аппаратуры
В основу экспериментальных исследований по измерению усилий резания грунта рабочими органами землеройных машин положен электрический метод. В данном случае при проведении измерений неэлектрическую величину (усилие резания) преобразовывают в электрическую, которая изменялась бы так же, как изменяется неэлектрическая [4]. Элемент, преобразующий неэлектрическую величину в электрическую, называется датчиком.
Для измерения напряжений, усилий и малых деформаций наибольшее распространение получили тензорезисторы (проволочные тензометры сопротивления). Их широкому использованию способствуют малые размеры и масса, возможность измерения статических и динамических деформаций, простое крепление на поверхности детали (посредством наклеивания).
Проволочные тензорезисторы (тензодатчики) представляют собой спираль (решетку) из нескольких петель (витков) проволоки, за-
ключенных в тонкую бумажную или пленочную основу (рис. 3).
Рис. 3. Устройство проволочного тензодатчика
Измерение тензодатчиками основано на изменении их сопротивления в процессе деформации под действием внешних сил при подключении тензорезистора по определенной электрической схеме.
Для измерения малых величин сопротивлений используют мос-
товую или полумостовую схемы включения тензодатчиков (рис. 4).
а)
б)
Рис. 4. Схемы соединения тензодатчиков:
а) соединение мостом; б) соединение полумостом
Перед подачей на регистрирующее устройство электрические сигналы датчиков в большинстве случаев предварительно усиливаются. В общем виде схема последовательной работы приборов тензометрических устройств, применяемых при исследовании усилий резания землеройных машин, может быть представлена в виде следующих
блоков: усилительное устройство и регистрирующий прибор (рис. 5).
Рис. 5. Блок-схема подключения проборов для тарировки датчиков
и измерения усилия резания грунта
В качестве усиливающих устройств могут использоваться усилители типа УТС-12, Spider 8 и другие. Выбор типа усилителя определяется числом регистрируемых процессов (необходимым числом каналов), частотой регистрируемых процессов, а также его размерами. Для записи результатов исследований применяют самописцы, свето-
лучевые осциллографы, компьютеры с программным обеспечением.