ЗЕМЛЕРОЙНАЯ МАШИНА Российский патент 1994 года по МПК E02F5/06 E02F3/08 

Изобретение относится к техническим средствам для мелиоративных работ, а именно для прокладки каналов и кюветов, и может быть использовано в лесном хозяйстве при гидролесомелиорации, а также в сельском хозяйстве при осушении избыточно увлажненных земель.

Известны различные конструкции экскаваторов-каналокопателей, в частности, включающие базовую машину, на раме которой установлен рабочий орган в виде цепного ковшового транспортера с активным механизмом образования откосов, и зачистное приспособление с щитом и связанным с ним в нижней части опорным элементом [1] .

Основными недостатками конструкций такого типа являются высокая металлоемкость, значительные сложность и габариты, ограниченная область применения, в частности лишь на однородных минеральных грунтах с достаточной несущей способностью. Данные конструкции не могут с достаточной эффективностью использоваться при гидролесомелиорации, где объекты характеризуются, как правило: низкой несущей способностью грунтов, что требует использования машин с минимальной массой; наличием слоя торфа значительной толщины с включениями погребенной древесины различных параметров; значительными протяженностью объектов и расстояниями между ними с транспортными проездами ограниченного использования, что определяет условие компактности и мобильности для землеройной машины и агрегата в целом.

Наиболее близкой конструкцией к заявляемой является устройство для очистки каналов, включающее цепной рабочий орган с рамой, цепи, огибающие ведущие, ведомые и промежуточные звездочки, ковши, установленные на цепи, транспортирующий механизм, привод и механизм регулирования ширины копания, выполненный в виде плоского попоречного шарнирного многоугольника [2] .

Основными недостатками данного устройства прежде всего являются сложность, невозможность его использования при прокладке каналов и кюветов, высокая металлоемкость и ограниченная возможность работы в грунтах с древесными включениями, что исключает возможность применения устройства при гидролесомелиорации.

Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение ее металлоемкости при сообщении способности прокладки каналов или траншей.

Достигается это тем, что рама выполнена в виде продольно вытянутого пространственного пятиугольника и элементы вращения вписаны в вершины пространственного пятиугольника, имеющего продольный вертикальный контур в виде неправильной пятиконечной звезды, а продольный горизонтальный - в виде наклонного V-образного профиля, при этом замкнутая связь выполнена пространственно гибкой и грунторазрабатывающими элементами в виде тел вращения, соосных связи, а периферийные части элементов вращения имеют адекватные выемки для взаимодействия со связью и грунторазрабатывающими элементами. Кроме того, замкнутая связь может быть выполнена в виде каната, например стального, а грунторазрабатывающие элементы - в виде грибообразных державок с ножами, закрепленных на канате ножкой вперед по ходу движения, при этом периферийные части элементов вращения имеют охватывающие канавки для каната и вырезы, выполненные с определенным шагом для взаимодействия с державками. Данные признаки обуславливают соответствие предлагаемого технического решения критерию "новизна".

Заложенные в заявляемом техническом решении признаки в основном за счет сокращения элементов вращения в сравнении с прототипом до пяти, практически в два раза, аналогично числа вершин многоугольной рамы, ее звеньев и шарниров позволяют значительно упростить конструкцию и снизить ее металлоемкость. Формирование элементов вращения в вершинах продольно вытянутого пространственного пятиугольника и огибание их пространственно гибкой связью с грунторазрабатывающими элементами в виде тел вращения, способных в равной степени вырабатывать грунт с любой из сторон от связи, при сообщении связи определенной скорости продольного движения, обеспечивают эффективную выработку грунта различных категорий в виде канала или траншеи, причем и с наличием погребенной древесины. Выполнение элементов вращения с охватывающими их поверхностями адекватными связи с грунторазрабатывающими элементами - в виде канавки для каната и вырезов для державок обеспечивают непрерывные надежные контакты и сцепление вращающихся в работе элементов вращения со связью и державками, которые посредством данных контактов могут находиться в высоконадежном состоянии работы - осевом движении по участкам пространственного пятиугольного контура. Податливость каната в пространстве между элементов вращения и частичная его податливость на элементах вращения исключает действие ударных пиковых нагрузок на державках и режущих элементах при их входе в контакт с каменистыми и другими твердыми включениями разрабатываемого грунта, что определяет высокую надежность заявляемой конструкции в целом.

Другие технические решения, содержащие отличные от прототипа признаки, не выявлены, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "существенные отличия".

На фиг. 1,2 и 3 представлены соответственно общие виды сзади по ходу машины, сбоку и сверху; на фиг. 4 - элемент вращения машины в контакте с грунторазрабатывающим элементом.

Землеройная машина включает пятиугольную пространственную раму 1, в вершинах которой смонтированы приводной 2, натяжной 3 и ведомые 4 элементы вращения дискового типа. Вал приводного элемента вращения 2 стыкуется с выходным валом привода 5, закрепленного на раме 1. Элементы вращения 2, 3, 4 вписаны в вершины пространственного пятиугольника А Б В Г Д, контур которого при виде сбоку имеет вид неправильной пятиконечной звезды, а вид сверху представляет собой наклонный V-образный профиль. Элементы вращения 2, 3, 4 огибает пространственно гибкая связь 6, выполненная, например, в виде стального каната, на котором с шагом, равным шагу вырезов на элементах вращения 2, 3, 4, закреплены грунторазрабатывающие элементы, выполненные в виде тел вращения, соосных с канатом 6, например грубообразных державок 7 с ножами 8 тарельчатого типа. Для ускорения монтажа-демонтажа ножи 8 могут, например, состоять из двух половин, а ведущий элемент вращения 2 и ведомый 4, установленный в вершине Б представленного пятиугольника, могут иметь кожухи для обеспечения направленного выброса грунта под углом назад на берму канала со стороны вершины В.

Землеройная машина работает следующим образом.

Включают привод 5 и одновременно, подавая вперед со скоростью V, заглубляют в грунт ведомым элементом вращения 4, находящимся в вершине Д пятиугольника, на глубину, как показано на фиг. 1 и 2. При включении привода 5 ведущий элемент вращения 2, воздействуя поверхностями прорезей и канавки на державки 7, находящиеся с ним в контакте, и канат 6, сообщает посредством элементов вращения 3, 4 движение с необходимой скоростью по стрелкам (фиг. 1,2,3) канату 6 с державками 7 и ножами 8 по участкам пространственного пятиугольника А Б В Г Д. При движении каната 6 и державок 7 с ножами 8 в пространстве данного пятиугольника практически полностью перекрывается сечение канала и грунт, накапливаясь на державках 7, с ножами 8 сходит с них при огибании ими ведущего элемента вращения 2 и переднего ведомого элемента вращения 4. Грунт вырабатывается за берму канала, находящуюся со стороны вершины В.

Технико-экономическая эффективность предлагаемой землеройной машины заключается в упрощении, снижении металлоемкости, способности прокладки каналов или кюветов в грунтах с различными включениями, в частности, с древесными, а также повышении компактности и надежности за счет исключения действия на режущих элементах ударных пиковых нагрузок при входе в контакт с различными твердыми включениями грунта. (56) Авторское свидетельство СССР N 1244245, кл. Е 02 F 5/02, 1986.

Авторское свидетельство СССР N 1328445, кл. Е 02 F 5/28, 1987.

Использование: изобретение относится к землеройным техническим средствам, а именно для прокладки каналов или траншей, и может быть использовано в лесном хозяйстве при гидролесомелиорации, а также в других отраслях при разработке грунтов. Сущность изобретения: в землеройной машине, включающей пятиугольную раму 1, закрепленные в углах рамы ведущий 2 с приводом 5, ведомые 4 и натяжной 3 элементы вращения, вписанные в вершины пространственного пятиугольника, пространственно гибкую связь, например, в виде стального каната 6 с грибообразными державками 7 и ножами 8, охватывающую элементы вращения, которые для взаимодействия с канатом и державками имеют адекватные канавку и вырезы. Движущийся посредством привода 5, ведущего 2, ведомых 4 и натяжного 3 элементов вращения канат 6 с державками 7 и ножами 8 перемещаются на раме 1 и практически полностью перекрывают сечение формируемого канала, при этом грунт накапливается на державках 7 и ножах 8 и сходит при огибании ими ведущего 2 и переднего ведомого 4 элементов вращения, улетая под углом назад на берму канала. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. ЗЕМЛЕРОЙНАЯ МАШИНА, включающая многогранную раму, закрепленные на раме в вершинах углов ведущий с приводом, ведомые и натяжной дискообразные элементы вращения, вписанные в вершины одноименного многогранника и огибаемые замкнутой связью с грунторазрабатывающими элементами, отличающаяся тем, что, с целью упрощения и снижения металлоемкости при одновременном обеспечении возможности прокладки каналов или траншей, рама выполнена в виде продольно расположенного пространственного прямоугольника и элементы вращения вписаны в вершины пространственного пятиугольника, имеющего продольный вертикальный контур в виде неправильной пятиконечной звезды, а продольный горизонтальный - в виде наклонного V-образного профиля, при этом замкнутая связь выполнена пространственно гибкой с грунторазрабатывающими элементами в виде тел вращения, установленных соосно связи, а периферийные части элементов вращения выполнены с выемками для взаимодействия со связью и грунторазрабатывающими элементами. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что замкнутая связь выполнена в виде каната, например стального, а грунторазрабатывающие элементы - в виде грибообразных державок с ножами, закрепленных на канате ножкой вперед по ходу движения, при этом периферийные части элементов вращения имеют охватывающие канавки для каната и вырезы, выполненные с соответствующим шагом, для взаимодействия с державками.