ФРЕЗЕРНЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН Российский патент 1994 года по МПК E02F5/08 

Изобретение относится к землеройным машинам.

Известен рабочий орган фрезерного полосопрокладывателя ПФ-1, состоящий из двух фрезерных головок, каждая из которых снабжена четырьмя шарнирно подвешенными режущими ножами. Во время работы режущие ножи под действием центробежных сил принимают радиальное положение и фрезерные головки производят выброс грунта. При наезде на препятствие режущий нож отклоняется под действием горизонтальной силы со стороны препятствия, что позволяет избежать поломок во время эксплуатации.

Однако вследствие того, что режущие ножи не связаны между собой, в процессе работы они отклоняются на разные углы, что приводит к тому, что некоторые режущие ножи практически выключаются из работы, а другие воспринимают более высокие нагрузки. В результате возникают интенсивные динамические нагрузки на рабочий орган и неравномерный износ режущих ножей, что снижает производительность технологического процесса. Кроме того, в процессе работы фрезерных головок может возникать высокий крутящий момент в передаче, что приводит к поломкам деталей передачи либо перегрузке и остановке базового трактора. Для предотвращения этого в конструкцию полосопрокладывателя включена предохранительная дисковая муфта фрикционного типа, которая при перегрузке разрывает передачу к рабочему органу и процесс полосопрокладывания прерывается, что также снижает производительность процесса.

Целью изобретения является повышение производительности технологического процесса и надежности путем обеспечения равномерной нагрузки на режущие ножи и регулирования глубины фрезерования в зависимости от нагрузки на рабочем органе.

Поставленная цель достигается тем, что на фрезерном рабочем органе, включающем ступицу с шарнирно закрепленными ножами, установлен механизм отклонения ножей. Последний выполнен в виде направляющей с упором на ее конце, установленной на торце ступицы соосно с ней, и ползуна, размещенного на направляющей с возможностью осевого перемещения. Между ступицей и ползуном расположен упругий элемент сжатия. Ползун связан с режущими ножами посредством тяг.

Благодаря тому, что режущие ножи связаны между собой кинематической связью обеспечивается одновременное синхронное отклонение режущих ножей на одинаковые углы при встрече фрезерного рабочего органа с твердым включением в грунте, обеспечивается равномерная подача грунта на каждый режущий нож, а также снижаются динамические нагрузки. Кроме того, благодаря наличию упругого элемента происходит автоматическое регулирование нагрузки на фрезерном рабочем органе, так как при увеличении нагрузки уменьшается частота вращения вала отбора мощности трактора, а значит и фрезерного рабочего органа, в связи с чем уменьшается его заглубление в грунт, что вызывает уменьшение нагрузки. Далее увеличивается частота вращения фрезерного рабочего органа, увеличивается его заглубление и, таким образом, процесс повторяется. Так можно подобрать параметры упругого элемента, которые обеспечат работу фрезерного рабочего органа с нагрузкой, не допускающей перегрузку и остановку базовой машины. А также данное техническое решение позволяет осуществлять водителю изменение величины заглубления фрезерного рабочего органа посредством варьирования частоты его вращения.

Таким образом обеспечивается надежность и повышение производительности.

На чертеже изображен общий вид фрезерного рабочего органа.

Предлагаемый фрезерный рабочий орган содержит ступицу 1, режущие ножи 2, направляющую 3, ползун 4, тяги 5, пружину 6, гайку-стопор 7.

Фрезерный рабочий орган выполнен в виде ступицы 1, на которой шарнирно закреплены режущие ножи 2. На торце ступицы 1, соосно с ней, закреплена направляющая 3 с упором и резьбой. На направляющей 3 с возможностью продольного перемещения установлен ползун 4, который связан с режущими ножами шарнирными тягами 5. Между ползуном 4 и упором направляющей 3 установлена цилиндрическая пружина сжатия 6. На конец направляющей навинчена гайка-стопор 7.

При отключенном вале отбора мощности к фрезерном рабочему органу последний не вращается, пружина 6 максимально разжата, ползун 4 отодвинут от гайки-стопора 7 (см. фиг. 1), а режущие ножи 2 склонены к оси фрезерного рабочего органа. При включении фрезерного рабочего органа с увеличением частоты вращения возрастают силы инерции, действующие на режущие ножи 2. Под действием этих сил через тяги 5 ползун 4 перемещается в направлении к ступице 1 и сжимает пружину 6. По достижении номинальной частоты вращения фрезерного рабочего органа ползун 4 переходит в крайне левое положение, пружина 6 максимально сжата, а режущие ножи 2 занимают радиальное положение. После этого фрезерный рабочий орган заглубляют в грунт и производят процесс прокладывания противопожарных минерализованных полос.

При встрече фрезерного рабочего органа с твердым включением в грунте, режущие ножи 2, контактирующие с этим твердым включением, отклоняются на определенный угол под действием горизонтальной осевой силы со стороны твердого включения. При этом шарнирная тяга 5 контактирующих режущих ножей 2 перемещает ползун 4 на соответствующее расстояние, что приводит к отклонению остальных режущих ножей 2 на такой же угол как и заглубленных режущих ножей, посредством тяг 5. После преодоления твердого включения под действием сил инерции режущие ножи 2 опять занимают радиальное положение, причем все ножи будут выставлены одинаково вследствие кинематической связи с ползуном 4.

Пружина 6 выбирается таким образом, чтобы ее сила упругости соответствовала силе инерции режущих ножей 2. При номинальной частоте вращения фрезерного рабочего органа сила инерции превышает силу упругости пружины 6 и она сжата. При некотором снижении частоты вращения фрезерного рабочего органа сила инерции уменьшается и пружина 6 разжимается на определенную величину, при этом перемещается ползун 4 и посредством шарнирных тяг 5 отклоняет режущие ножи 2. Таким образом, устанавливается зависимость между частотой вращения фрезерного рабочего органа и величиной отклонения режущих ножей 2, а следовательно, и величиной заглубления фрезерного рабочего органа в грунт.

В процессе прокладки противопожарных минерализованных полос при возрастании нагрузки на фрезерный рабочий орган уменьшается частота его вращения. При этом происходит отклонение режущих ножей 2 под действием пружины 6, в связи с этим уменьшается заглубление фрезерного рабочего органа в грунт, а следовательно, и нагрузка на него. Далее с уменьшением нагрузки возрастает частота вращения фрезерного рабочего органа и режущие ножи 2 расходятся. Таким образом возможно автоматическое поддержание необходимой нагрузки на рабочий орган.

Использование: землеройные машины. Сущность: фрезерный рабочий орган, включающий ступицу с шарнирно установленными на ней ножами и механизмом отклонения ножей. Последний выполнен в виде направляющей с упором на ее конце, установленной на торце ступицы соосно с ней, и ползуна, размещенного на направляющей с возможностью осевого перемещения. Между ступицей и ползуном расположен упругий элемент сжатия. Ползун связан с режущими ножами посредством тяг. За счет одновременного синхронного отклонения ножей при встрече фрезерного рабочего органа с твердым включением обеспечивается надежность и повышение производительности. 1 ил.

ФРЕЗЕРНЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН, включающий ступицу с шарнирно установленными на ней ножами, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности технологического процесса и надежности, он снабжен механизмом отклонения ножей, выполненным в виде направляющей с упором на ее конце, установленной на торце ступицы соосно с ней и размещенного на направляющей с возможностью осевого перемещения ползуна, тяг и упругого элемента сжатия, при этом каждая из тяг одним концом связана с ползуном, а другим - с режущими ножами, а упругий элемент сжатия размещен между ступицей и ползуном.