РАБОЧИЙ ОРГАН РЫХЛИТЕЛЯ Российский патент 1994 года по МПК E02F5/30 

Изобретение относится к рыхлителям, а именно к рабочему оборудованию рыхлителя для разработки мерзлых и прочных грунтов.

Известен рабочий орган рыхлителя (Телушкин В. Д. Машины для разработки мерзлых грунтов. М. : Машиностроение, 1973, с. 45), содержащий среднюю стойку, поперечную балку, расположенные за ней боковые стойки и закрепленные на стойках клиновидные наконечники с режущими кромками. Режущая кромка наконечника средней стойки расположена относительно режущих кромок наконечников боковых стоек на одном уровне или ниже.

Недостатком этого рабочего органа является незначительная глубина рыхления и соответственно объем разрушаемого грунта, так как средняя стойка расположена ниже и опережающе, следовательно, необходимо приложить большие энергозатраты для преодоления усилий, возникающих в грунте перед его разрушением. Кроме того, отсутствует возможность изменения расстояния между стойками.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является рабочий орган рыхлителя (авт. св. СССР N 883276, кл. Е 02 F 5/30, 1980), содержащий поперечную балку, боковые стойки, среднюю стойку, расположенную с опережением выше режущих кромок наконечников боковых стоек на длину, равную 2-3 максимальной глубины рыхления.

Недостатками этого рабочего органа являются сравнительно высокие энергозатраты, повышенные нагрузки на рабочий орган и низкое качество разработки грунта из-за плохого перекрытия зон развала грунта.

Цель изобретения - снижение энергозатрат, снижение нагрузки на рабочий орган, повышение качества разработки грунта за счет уменьшения расстояния между зонами развала при сохранении производительности.

Поставленная цель достигается тем, что рабочий орган рыхлителя, содержащий центральную стойку с поперечной балкой, боковые стойки с наконечниками, среднюю стойку с наконечником, расположенную с опережением выше режущих кромок боковых стоек на длину, равную 2-3 максимальной глубины рыхления, снабжен устройством изменения угла боковых стоек, которое выполнено в виде спаренных рычагов, одни концы которых жестко закреплены на боковых стойках, а другие установлены соосно друг другу на крепежном элементе, который размещен в направляющей центральной стойке с возможностью перемещения элемента по направляющей, и с возможностью перемещения соосно закрепленных концов вокруг оси крепежного элемента.

Спаренные рычаги предназначены варьировать угол наклона боковых стоек.

Направляющая центральной стойки с крепежным элементом обеспечивает перемещение рычагов по высоте центральной стойки и установку необходимого угла наклона боковых стоек.

На фиг. 1 показана схема рабочего органа рыхлителя, где а - расстояние между стойками; ϕ - угол наклона боковых стоек к оси центральной стойки; на фиг. 2 - рабочий орган рыхлителя; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - процесс разрушения грунта по ширине.

Рабочий орган рыхлителя содержит центральную стойку 1 с поперечной балкой 2, на которой закреплены средняя 3 и боковые 4 и 5 стойки. На стойках 3 - 5 установлены сменные клиновидные наконечники 6. Средняя стойка 3 расположена выше боковых стоек 4 и 5 и вынесена вперед относительно последних по направлению движения разработки грунта. На боковых стойках 4 и 5 жестко закреплены концы спаренных рычагов 8 устройства для изменения угла наклона боковых стоек. Другие концы рычагов 8 соединены с концами рычагов 9 устройства для изменения угла наклона боковых стоек жестко с возможностью кратковременного перемещения. Другие концы рычагов 9 установлены в крепежном элементе 11. В центральной стойке 1 выполнена направляющая 10, в которой установлен крепежный элемент 11. Элемент 11 позволяет фиксировать необходимые положения рычагов 8 и 9 в соответствии с выбранными углами наклона боковых стоек к оси центральной стойки, а также дает возможность соосно закрепленным концам спаренных рычагов 9 перемещаться вокруг оси крепежного элемента. Боковые стойки 4 и 5 соединены с поперечной балкой 2 пальцами 7 жестко с возможностью кратковременного перемещения стоек 4 и 5.

Расстояние в проекции на вертикальную продольную плоскость между режущей кромкой наконечника средней стойки и режущими кромками наконечников боковых стоек должно быть больше или равно следующему соотношению
, где h_max - максимальная глубина рыхления, м;
α - угол резания, град;
Ψ - угол сдвига грунта, град.

Для практического использования расстояние L_н (см. фиг. 3) устанавливается зависимость
L_н ≈ (2-3) h_max.

Рабочий орган рыхлителя работает следующим образом.

При движении тягача на участке, подлежащем рыхлению, с помощью гидроцилиндра (не показан) осуществляется заглубление рабочего органа. При этом первоначально грунт разрушается средней стойкой 3 с наконечником 6. Боковые стойки 4 и 5 разрушают грунт и облегченных условиях, так как между этими стойками уже нарушен грунт стойкой 3.

Конструкция рабочего органа позволяет варьировать расстояние между стойками рыхлителя по ширине и угол наклона боковых стоек. Для этого достаточно одни концы спаренных рычагов 8 и 9 переместить по направлению направляющей 10 вверх или вниз и зафиксировать элементом 11 в нужном положении, Это позволяет устанавливать боковые стойки под необходимыми одинаковыми углами к оси средней стойки для данного разрабатываемого грунта и увеличить ширину рыхления грунта, снизить энергозатраты и усилия на рабочем органе.

Использование: в машинах с рабочим оборудованием для разработки мерзлых и прочных грунтов с рыхлителями. Сущность изобретения: рабочий орган содержит центральную стойку с поперерчной балкой, боковые стойки с наконечниками, среднюю стойку с наконечником, расположенную с опережением выше режущих кромок боковых стоек на длину, равную 2 - 3 максимальным глубинам рыхления, устройство изменения угла наклона боковых стоек. На центральной стойке выполнена направляющая, в которой может перемещаться крепежный элемент. Устройство изменения угла наклона боковых строек выполнено в виде спаренных рычагов, одни концы которых жестко закреплены на боковых стойках, а другие соосно соединены друг с другом и с крепежным элементом. 4 ил.

РАБОЧИЙ ОРГАН РЫХЛИТЕЛЯ, включающий центральную стойку с поперечной балкой, боковые стойки с наконечниками и среднюю стойку с наконечником, расположенную с опережением режущих кромок боковых стоек на длину, равную 2 - 3 максимальным глубинам рыхления, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и нагрузки на рабочий орган и повышения качества разработки грунта, он снабжен устройством изменения угла наклона боковых стоек, которое выполнено в виде спаренных рычагов, а на центральной стойке выполнена направляющая с установленным в ней с возможностью перемещения крепежным элементом, при этом одни концы спаренных рычагов жестко закреплены на боковых стойках, а другие концы соосно соединены друг с другом и с крепежным элементом с возможностью перемещения вокруг оси крепежного элемента.