г. Минск 220109, а/я 109
Minsk 220109, PO Box 109
г. Минск 220109, а/я 109
Minsk 220109, PO Box 109
г. Минск 220109, а/я 109
Minsk 220109, PO Box 109
г. Минск 220109, а/я 109
Minsk 220109, PO Box 109
Для исследования износа и силы трения твёрдой поверхности при трении о грунт был создан лабораторный стенд карусельного типа. Главной задачей было измерение сил трения при различных параметрах модельного грунта и скоростях относительного перемещения близких к реальным при полевых сельскохозяйственных работах. Традиционные электронные динамометры рассчитаны на статическую или медленно меняющуюся нагрузку. Лабораторные стенды с такими датчиками имеют линейную конструкцию, ограниченный путь трения (до 2 м) и очень низкие скорости относительного перемещения (до 0,15 м/с). Малый путь трения усложняет процесс приработки в начале эксперимента. Интегральные силы трения зависят от скорости. Адгезионная компонента целиком зависит от присутствия почвенной воды на границе раздела и, таким образом, от времени необходимого воде для перемещения к поверхности трения. При карусельной схеме стенда путь трения бесконечен и скорость можно увеличить на порядок (до 1,5 м/с). Поскольку в исследованиях обычно сравнивается влияние на результаты экспериментов различных материалов или состава грунтов, то системная погрешность из-за отличия пути трения от прямолинейного является несущественной. Для измерения быстроменяющейся нагрузки была разработана силоизмерительная станция на базе плоской пружины и датчика малых перемещений — механотрона. Преимущество механотронных датчиков линейных перемещений заключается в высокой чувствительности, простоте включения и высокой надёжности. К недостаткам можно отнести зависимость от температурного режима и, как следствие, необходимость калибровки при каждом эксперименте.
To study the wear and friction force of a solid surface during friction with the ground, a carousel-type laboratory stand was created. The main task was to measure friction forces under various parameters of the model soil and speeds of relative movement close to real ones during field agricultural work. Traditional electronic dynamometers are designed for static or slowly varying loads. Laboratory stands with such sensors have a linear design, a limited friction path (up to 2 m) and very low relative movement speeds (up to 0.15 m/s). The short friction path complicates the running-in process at the beginning of the experiment. Integral friction forces depend on speed. The adhesion component depends entirely on the presence of soil water at the interface and, thus, on the time required for water to move to the friction surface. With a carousel design of the stand, the friction path is infinite and the speed can be increased by an order of magnitude (up to 1.5 m/s). Since studies usually compare the influence of different materials or soil compositions on the results of experiments, the systematic error due to the difference in the friction path from a straight line is insignificant. To measure rapidly changing loads, a force measuring station was developed based on a flat spring and a small displacement mechatronic sensor. The advantage of mechatronic linear displacement sensors is high sensitivity, ease of switching on and high reliability. Disadvantages include dependence on temperature conditions and consequently the need for calibration in each experiment.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.