РЫХЛИТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК E02F5/32 

Изобретение относится к строительным и дорожным машинам и может быть использовано на рыхлителях.

Известен рыхлитель, включающий тягач и рабочее оборудование [1] .

Недостатком такой конструкции является высокая динамика рабочего процесса.

Цель изобретения - снижение динамики рабочего процесса. Эта цель достигается тем, что у рыхлителя, включающего тягач с гидравлически управляемым рабочим оборудованием, состоящим из рыхлительного зуба, установленного перед ним на задних стойках рабочего оборудования концентратора напряжений в виде ступицы с рыхлительными наконечниками, закрепленной на неподвижной оси, рыхлитель снабжен двухпозиционным распределителем с электромагнитом его управления и реле давления, механизм вертикального перемещения концентратора напряжений снабжен гидроцилиндрами подъема концентратора, задние стенки установлены вертикально, ступица снабжена храповым механизмом, штангами с гидролиниями в последних и выполнена с вертикальными каналами напора и слива гидрожидкости, причем на концах штанг установлены рыхлительные наконечники, выполненные в виде гидравлических виброударных механизмов, которые выполнены с возможностью поочередного сообщения через гидролинии в штангах с двухпозиционным распределителем и источником гидроэнергии, при этом электромагнит связан с реле давления, которое установлено в поршневой полости гидроцилиндра подъема концентратора.

Наличие концентратора напряжения, осуществляющего виброударную нагрузку в зоне создания зубом рыхлителя напряженного состояния грунта, позволяет выполнить скол грунта при углах скола больших, чем естественный угол скола, и этим самым снизить амплитудную характеристику силы сопротивления рыхлению, стабилизировать загрузку двигателя. Виброударный механизм обеспечивает высокую концентрацию напряжений в зоне контакта наконечника с грунтом и возникновение в этой зоне предельного напряженного состояния разрушаемого материала. Храповый механизм обеспечивает выход разрыхленного грунта в требуемом направлении.

На фиг. 1,2 показан общий вид рабочего оборудования; на фиг. 3 - гидравлические связи концентратора напряжений.

Рыхлитель состоит из тягача, на котором установлено рабочее оборудование 1, на задних стенках 2 которого установлен концентратор 3 напряжений. Он состоит из оси 4 и ступицы 5, к которой по образующей прикреплены штанги 6, на концах которых установлены гидравлические виброударные механизмы 7. К ним осуществляется подвод и отвод жидкости по каналам 8, выполненных в штангах, которые периодически соединяются с вертикальными каналами 9, выполненными вертикально в неподвижной оси 4 концентратора 3. Эти гидролинии связаны с двухпозиционным распределителем (на схеме не показан) с электромагнитным управлением. На ступице 5 установлен храповый механизм. Позади концентратора 3 напряжений устанавливается рыхлящий зуб 10. Подъем концентратора напряжений осуществляется гидроцилиндрами 11. Включение виброударного механизма может производиться через распределитель при помощи механического следящего механизма.

Работает рыхлитель следующим образом. При помощи гидросистемы рабочего оборудования 1 осуществляется заглубление рыхлящего зуба 10 на требуемую глубину. Затем при помощи гидроцилиндров 11 опускается концентратор 3 напряжений и водитель включает механизм перемещения машины. Ступица 5 начинает совместно со штангами 6 проворачиваться. Когда штанга 6 занимает положение близко к вертикальному и каналы 8 будут соединены с каналами привода виброударного механизма устройство сработает за счет подачи жидкости на виброударный механизм 7 этой штанги, которая и начнет перемещаться. Вследствие возникновения высокого уровня концентрации напряжений в зоне контакта наконечника виброударного механизма 7 с разрыхляемым материалом и напряжения, создаваемого в массиве грунта зубом 10 рыхлителя, произойдет разрушение грунта по линии, соединяющей зуб 10 с наконечником 7 штанги 6. Это разрушение произойдет под значительно большим углом, чем при разрушении от действия только зуба. Так как из-за действия виброударного механизма сцепление грунта как бы уменьшается (требуется меньшее усилие преодоления сил сцепления материала при действии на него сил вибрации и удара), то и снижается усилие на зуб, требуемое для разрушения грунта по требуемой плоскости. Вторым источником снижения усилия является уменьшение площадки скола из-за увеличения угла скола.

После скола материала наконечник опускается в грунт. Распределитель перекроет поток жидкости и действие виброударного механизма 7 прекратится. Возобновится оно только тогда, когда следующая штанга 6 начнет выходить в вертикальное положение и соединится с гидролинией 8 оси 4 концентратора напряжений.

Снова включается распределитель и процесс повторяется. Чтобы направить грунт в требуемое направление имеется установленный на ступице храповый механизм, который обеспечивает поворачивание в одном направлении ступицы 5 и не дает возможности выходу разрыхляемого материала в зону между гусеницами машины и концентратора напряжений 5, т. е. вращаться в обратную сторону концентратора.

Использование механизма, позволяющего осуществлять скол грунта под углами большими, чем при естественном сколе, разупрочнение грунта в момент скола позволяет значительно снизить амплитудную характеристику сопротивления рыхлению, а также снизить среднюю величину сопротивления рыхлению. В результате повышается надежность рыхлителя, его долговечность, повышается производительность машины. (56) Авторское свидетельство СССР N 1594253, кл. Е 02 F 5/32, 1987.

Использование: рыхлители. Сущность изобретения: на задних стойках рабочего оборудования перед рыхлительным зубом установлен концентратор напряжений в виде ступицы с рыхлительными наконечниками. Ступица закреплена на неподвижной оси. Механизм вертикального перемещения концентратора напряжений имеет гидроцилиндры. Задние стойки установлены вертикально, а ступица выполнена с храповым механизмом и штангами с гидролиниями. Рыхлительные наконечники установлены на концах штанг и выполнены в виде гидравлических виброударных механизмов. Последние выполнены с возможностью поочередного сообщения через гидролинии с двухпозиционным распределителем и источником гидроэнергии. В поршневой полости гидроцилиндра перемещения концентратора установлено реле давления, которое связано с электромагнитом двухпозиционного распределителя. 3 ил.

РЫХЛИТЕЛЬ, включающий тягач с гидравлическим управляемым рабочим оборудованием, состоящим из рыхлительного зуба, установленного перед ним на задних стойках рабочего оборудования концентратора напряжений в виде ступицы с рыхлительными наконечниками, закрепленной на неподвижной оси, отличающийся тем, что рыхлитель снабжен двухпозиционным распределителем с электромагнитом его управления и реле давления, механизм вертикального перемещения концентратора напряжений снабжен гидроцилиндрами подъема концентратора, задние стойки установлены вертикально, ступица снабжена храповым механизмом, штангами с гидролиниями в последних и выполнена с вертикальными каналами напора и слива гидрожидкости, причем на концах штанг установлены рыхлительные наконечники, выполненные в виде гидравлических виброударных механизмов, которые выполнены с возможностью поочередного сообщения через гидролинии в штангах с двухпозиционным распределителем и источником гидроэнергии, при этом электромагнит связан с реле давления, которое установлено в поршневой полости гидроцилиндра подъема концентратора.