РЫХЛИТЕЛЬ ГРУНТА Российский патент 1995 года по МПК E02F5/32 

Изобретение относится к машинам для разработки прочных и мерзлых грунтов в строительстве, горнодобывающей промышленности и мелиорации земель.

Известно рабочее оборудование рыхлителя, включающee несущую раму и смонтированный на ней посредством эксцентрикового шарнира рыхлительный зуб с приводом его от распорных тяг, которые шарнирно соединены со свободным концом рычага, где эксцентриковые втулки смонтированы на валу вибратора с возможностью фиксированного поворота.

Недостатком данного рыхлителя является наличие многозвенных шарниров и рычагов, усложняющих конструкцию, что ведет к снижению КПД, надежности и привода рабочего органа.

Цель изобретения повышение эффективности рыхления грунта и увеличениe КПД рабочего органа.

Цель достигается тем, что рыхлитель грунта, включающий несущую раму и смонтированную на ней посредством эксцентрикового шарнира стойку зуба с приводом, отличается тем, что стойка зуба рыхлителя, установленная в рабочей балке на двух параллельных равноэксцентриковых валах, имеющих взаимно зависящий привод с возможностью вращения эксцентриситетов в противоположные стороны, снабжена верхним и нижним отверстиями, соответственно имеющими круглую и эллипсовидную формы, при помощи которых стойка насажена на эксцентриковую часть валов, закрепленных на рабочей балке, приводом служит нижний вал, который находится в эллипсном отверстии, который совершает вращательно-поступательное движение в вертикальной плоскости, верхний вал вращается в круглом отверстии, при этом на одном конце валов жестко насажены шестерни одинаковой окружности, входящие во взаимное зацепление, тем самым обеспечивает траекторию движения конца стойки зуба.

Тем самым эксцентриковые валы выполняют функции привода и упорной балки зуба рыхлителя, воспринимающие нагрузки, возникающие в процессе рыхления грунта.

На фиг. 1 представлено рабочее оборудование рыхлителя; на фиг.2 кинематическая схема рыхлителя; на фиг.3 разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 кинематика движения конца стойки зуба при противоположном вращении эксцентриковых валов.

Рыхлитель включает несущую рабочую балку 1 со стойкой зуба 2, навешанные на базовый трактор 3. В рабочей балке 1 установлена стойка зуба 2, в которых шарнирно закрепляются два эксцентриковых вала 4, на конце нижнего вала 4 насажена звездочка 5, соединенная со звездочкой 6 при помощи цепной передачи 7. На концах эксцентриковых валов 4 в вертикальной плоскости жестко закрепляются ведомые шестерни 8 с равными окружностями зацепления. В верхней части рабочей балки расположен червячный вал 10 и червячное колесо 11, являющееся приводом механизма вращения стойки зуба 2.

Рыхлитель грунта работает следующим образом.

С целью повышения эффективности глубины рыхления грунта от тягового усилия базового трактора 3 и крутящего момента вала отбора мощности двигателя стойка зуба 2 совершает траекторное движение по эллипсу, при вращении эксцентриковых валов 4 в противоположные стороны, при взаимном зацеплении шестерен 8 одинаковой окружности.

Крутящий момент от вала отбора мощности базового трактора (фиг.2) передается посредством карданной передачи 9 к червячному валу 10 непосредственно к червячному колесу 11.

На конце вала червячного колеса жестко насажена звездочка 6, соединенная со звездочкой 7 нижнего эксцентрикового вала 4 при помощи цепной передачи 7. При вращении нижнего вала 4, входящего в зацепление с верхним валом 4, осуществляется шестернями 8, при этом конец стойки зуба описывает траекторию движения эллипса.

Внедрение рабочего оборудования рыхлителя в грунт, перевод его в транспортное положение осуществляется гидроцилиндрами.

В целом трансмиссия привода обеспечивает увеличение величины крутящего момента и снижение частоты вращения эксцентриковых валов 4. При этом валы стойки зуба 2 воспринимают нагрузки и обеспечивают отрыв грунта без вибраций всего рыхлительного оборудования.

К рабочему оборудованию придаются парные комплекты эксцентриковых валов 4 с различными эксцентриситетами. Заменяя пары комплектов, можно изменить траекторию движения стойки зуба 2 одновременно в горизонтальной и вертикальной плоскостях. При этом эксцентриковые валы 4 также выполняют роль привода и упорной балки для стойки зуба 2 рыхлителя при разрушении грунта.

Отверстия на стойке зуба (фиг.3) выполнены следующим образом: верхнее круглым, а нижнее эллипсовидным.

На фиг. 4 условно изображена работа стойки зуба и эксцентриковых валов, вращающихcя в круглом и эллипсовидном отверстиях, при этом наконечник стойки зуба совершает эллипсовидную траекторию движения.

Кинематическая схема движения стойки зуба рыхлителя грунта (фиг.2) обеспечивает траекторию движения стойки зуба рыхлителя по эллипсу (фиг.4).

Устройство применяется для рыхления грунтов различных категорий (3-4) при строительстве дорог, прокладке траншей, каналов, рытье котлованов, а также в горнодобывающем строительстве.

Для проектирования и изготовления деталей и узлов рыхлителя достаточным является уровень современных заводов и ремонтно-механических мастерских.

В изобретении использован эффект совмещения свойств пассивного и активного действия рабочих органов в одном рыхлителе.

Использование: при разработке прочных и мерзлых грунтов. Сущность изобретения: рыхлитель грунта содержит раму и смонтированную на ней посредством эксцентрикового элемента стойку зуба с приводом его вибрации. Рыхлитель имеет и второй эксцентриковый элемент. Стойка зуба рыхлителя установлена в рабочей балке на двух эксцентриковых элементах. Эксцентриковые элементы выполнены в виде расположенных друг над другом параллельных равноэксцентриковых валов связанных общим приводом. Стойка зуба выполнена с верхним круглым и нижним эллипсоидным отверстиями. 4 ил.

РЫХЛИТЕЛЬ ГРУНТА, включающий раму и смонтированный на ней посредством эксцентрикового элемента стойку зуба с приводом его вибрации, отличающийся тем, что рыхлитель снабжен вторым эксцентриковым элементом и стойка зуба рыхлителя установлена в рабочей балке на двух эксцентриковых элементах, выполненных в виде двух расположенных друг над другом параллельных равноэксцентриковых валов, связанных общим приводом с возможностью их вращения в противоположные стороны, при этом стойка зуба рыхлителя выполнена с верхним круглым и нижним эллипсовидным отверстиями для установки в последних эксцентриковой части валов.