РЫХЛИТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК E02F5/32 

Изобретение относится к строительству, в частности к машинам для разработки прочных и мерзлых грунтов.

Известен рыхлитель, включающий базовую машину, подвеску и стойку с установленными на ней на разной высоте передним и задним зубьями и окном между последними.

Недостатком данного изобретения является жесткая фиксация переднего зуба относительно заднего, что не позволяет устанавливать оптимальное соотношение глубин рыхления для каждого зуба при различных глубинах резания.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является рабочий орган рыхлителя, в котором рабочий орган имеет возможность вертикального фиксированного перемещения одной рыхлительной стойки относительно другой.

Недостатком данного изобретения решения является то, что в данном рабочем органе невозможно постоянно поддерживать оптимальную относительную глубину рыхления одной стойки относительно другой. Каждый раз необходим перемонтаж с остановкой базовой машины, что снижает производительность рыхления.

Целью изобретения является повышение производительности рыхления грунтов с различными физико-механическими свойствами при различных глубинах резания с одновременным снижением энергоемкости рыхления.

С этой целью в рыхлителе, имеющем подвеску с нижней тягой и заднюю стойку с установленной на ней задним зубом в ее передней части в пазах, с возможностью перемещения установлена передняя стойка с передним зубом, причем к стойке жестко присоединена тяга, второй конец которой шарнирно соединен с проушиной, последняя в свою очередь установлена с возможностью продольного перемещения к нижней тяге, длина которой определена по формуле l - l₁/a, где l - длина нижней тяги; l₁-расстояние от проушины до точки присоединения нижней тяги к задней стойке; a - коэффициент, лежащий в пределах (0,41...0,5).

В настоящее время широко известны двузубые рыхлители. Однако благодаpя новой совокупности известных признаков и новым связям между ними достигается новый положительный эффект, выраженный в повышении производительности рыхления с одновременным снижением энергоемкости рыхления [1].

Рыхление двумя зубьями, расположенными на разной глубине обеспечивает максимальную производительность, а то, что глубина заглубления заднего зуба всегда в два раза больше глубины заглубление переднего зуба обеспечивает минимальную энергоемкость.

На фиг. 1 изображен рыхлитель в положении, когда зубья не заглублены в грунт; на фиг. 2 - рыхлитель в процессе работы; на фиг. 3 - кинематическая схема рыхлителя; на фиг. 4 - план скоростей.

Рыхлитель включает базовую машину 1, на которой с помощью параллелограммной подвески 2 прикреплена задняя стойка 3, на которой жестко установлен задний зуб 4. Нижняя тяга 5 подвески 2 выполнена с направляющей 6, на которой с возможностью продольного перемещения установлена проушина 7, к которой шарнирно одним концом присоединена тяга 8, второй конец которой жестко прикреплен к передней стойке 9 с зубом 10. Передняя стойка 9 установлена с возможностью перемещения в пазах 11 задней стойки 3. Управление подвеской 2 осуществляется гидроцилиндром 12.

Рыхлитель работает следующим образом. При движении базовой машины 1 и максимально выдвинутом штоке гидроцилиндра 12 зубья 4 и 10 находятся над поверхностью земли (фиг. 1). Для рыхления грунта шток гидроцилиндра 12 начинает втягиваться и через подвеску 2 начинает двигаться вниз стойка 3 с зубом 4 и стойка 9 с зубом 10..

Известно (см. Баловнев В.И., Хмара Л.А. Интенсификация земляных работ в дорожном покрытии. - М. : "Транспорт", 1983, с. 125), что энергоемкость процесса минимальная при глубине резания h = h_кр. где H_кр- критическая глубина резания. Кроме того, при работе двузубыми рыхлителями для максимальной производительности рыхления необходимо, чтобы в каждый момент времени выполнялось соотношение h₂ = 2h₁, где h₁ - глубина рыхления первым зубом; h₂ - глубина рыхления вторым зубом (см. там же, с. 126-129). Для осуществления данной зависимости необходимо, чтобы скорость движения заглубления задней стойки 3 в каждый момент времени была в два раза выше скорости передней стойки 9. Для этого тяга 8 располагается таким образом в направляющей 6, чтобы соблюдалось соотношение l₁ = al, где l - длина тяги 5; l₁ - расстояние от месторасположения проушины 7 до конца тяги 5 (фиг. 3).

Если рассмотреть план скоростей навески (фиг. 4), то величина a определяется из соотношения:
a= = =0.5 cos²α, где α - максимальный угол наклона к горизонту тяги 5.

В типичных подвесках рыхлителей угол α изменяется от 0 до 25^о, следовательно, величина a колеблется в пределах a = (0,5...0,41).

При этом при внедрении в грунт скорость зуба 4 и скорость зуба 10 находятся в соотношении:
V₄ = aV₁₀; где V₄ - скорость зуба 4;
V₁₀ - скорость зуба 10.

Следовательно, приняв в первом приближении, что скорости зубьев постоянны, получаем зависимость:
h₁ = ah₂ = (0,5...0,41)h₂.

Данное изобретение позволяет применить рыхлитель для грунтов с различными физико-механическими свойствами без дополнительной переналадки рабочего органа, не выходя из кабины, что увеличивает коэффициент использования машины в смену, т.е. снижает стоимость разработки 1 м³ грунта.

Использование: рыхление грунта. Сущность изобретения: рыхлитель включает базовую машину, на которой прикреплена задняя стойка с зубом. Нижняя тяга подвеска выполнена с направляющей, на которой подвижно установлена проушина, шарнирно связанная с тягой. Тяга другим концом жестко закреплена на передней стойке с зубом. 4 ил.

РЫХЛИТЕЛЬ, включающий базовую машину, гидроуправляемую параллелограммную подвеску с нижней тягой, переднюю стойку и передний зуб и заднюю стойку с установленным на ней задним зубом, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, в передней части задней стойки выполнены пазы, в которых с возможностью перемещения установлена передняя стойка с передним зубом, причем передняя стойка снабжена жестко присоединенной к ней одним концом тягой, второй конец которой выполнен с шарнирно присоединенной проушиной, которая установлена с возможностью продольного перемещения в нижней тяге, длина l которой определена по формуле
l = l₁/a,
где l₁ - расстояние от проушины до точки присоединения нижней тяги к задней стойке;
a - численный коэффициент, лежащий в пределах 0,41 ... 0,50.