ЩЕЛЕВАТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК E02F5/10 E02F5/32 E02F9/22 

Изобретение относится к землеобрабатывающим машинам и может быть использовано в мелиорации и сельском хозяйстве при щелевании почв.

Известные щелеватели предназначены для нарезки щелей в различных грунтах, а также прокладки кабеля и дренажных труб (см. книгу И.И. Мер. Мелиоративные машины. М. Колос, 1980, с. 350).

Недостатком этих технических разработок является следующее: большая энергоемкость шнековых, сложность конструкции дисковых, износ цепей баровых.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является кабелеукладчик, который состоит из прицепной рамы, на которой установлен нож со следящим механизмом задания глубины в виде гидроцилиндра-датчика, а также гидропривод управления ножом, содержащий силовой гидроцилиндр, гидрораспределители и гидроаккумуляторы [1] К недостаткам этого устройства следует отнести большую сложность системы регулирования глубины щели, а также значительное сопротивление движению опорных колес за счет действия на них заглубляющей силы ножа.

Целью изобретения является саморегулирование глубины резания и повышение эффективности работы.

Достигается это тем, что на подвижной раме, шарнирно соединенной с прицепной рамой, закреплен нож, задняя часть которого снабжена закрылком, одним концом шарнирно связанным с ножом, а другим с управляемым гидроцилиндром, закрепленным на подвижной раме и имеющим гидравлическую связь через двухпозиционный гидрораспределитель с управляющим гидроцилиндром, который закреплен между несущей прицепной и подвижной рамами, причем между несущей и подвижной рамами установлена пружина с регулируемой жесткостью.

На чертеже показана схема щелевателя.

Он состоит из прицепной рамы 1, опирающейся на каток 2. Шарниром 3 к раме 1 крепится подвижная рама 4, на которой закреплен нож 5. На задней части ножа 5 шарниром 6 крепится закрылок 7, имеющий связь со штоком управляемого гидроцилиндра 8, который закреплен на подвижной раме 4. Между прицепной рамой 1 и подвижной рамой 4 установлен управляющий гидроцилиндр 9. На подвижную раму 4 воздействует пружина 10, жесткость которой регулируется гайкой 11. На раме 1 закреплен двухпозиционный гидрораспределитель 12, который связан с гидроцилиндрами 8 и 9 шлангами 13, 14, 15 и 16. Прицепная рама 1 крепится на форкопе тягового трактора 17.

Устройство работает следующим образом. Гидрораспределитель 12 переключается в положение II, показанное пунктирными линиями. При этом обеспечивается свободное вне зависимости от положения штока перетекание рабочей жидкости из полости А в полость Б и наоборот управляемого гидроцилиндра 8 и из полости В в полость Г и обратно управляющего гидроцилиндра 9, что позволяет заглубить нож 5 на необходимую глубину Н при положении закрылка 7 на одной линии с нижней режущей кромкой ножа 5. Гайкой 11 пружина 10 регулируется на жесткость, обеспечивающей при работе такое давление на каток 2, за счет заглубляющей силы ножа, при котором удельное давление катка 2 на грунт не превышает допустимых для него значений. Затем гидрораспределитель 12 переключается в положение I, чем обеспечивается гидравлическая связь полости А гидроцилиндра 8 с полостью В гидроцилиндра 9 и полости Б гидроцилиндра 8 с полостью Г гидроцилиндра 9 посредством шлангов 13 и 16, 14 и 15. После этого тяговая машина 17 начинает движение.

В процессе работы вертикальная составляющая F_B реакции ножа 5-R_н стремится заглубить нож 5 на глубину больше заданной Н на какую-то величину Δ Н (данное положение механизма показано пунктирными линиями). При этом подвижная рама 4, преодолевая жесткость пружины 10 F_пр отклоняется вокруг шарнира 3 на угол, соответствующий заглублению ножа 5 на глубину Δ Н. Шток гидроцилиндра 9, установленного между прицепной рамой 1 и подвижной рамой 4, перемещается, заставляя жидкость из полости В гидроцилиндра 9 перетекать по шлангам 16 и 14 в полость А гидроцилиндра 8 и из полости Б гидроцилиндра 8 по шлангам 13 и 15 в полость Г гидроцилиндра 9, что приводит к движению штока гидроцилиндра 8 и повороту связанного с ним закрылка 7 относительно шарнира 6. При этом вертикальная составляющая реакции грунта R₃ на закрылок 7 стремится вытолкнуть закрылок 7 и связанный с ним через гидроцилиндр 8 и подвижную раму 4 нож 5. Процесс "выталкивания" будет происходить, пока разница между реакциями F_В ножа 5 и R₃ закрылка 7 не уравновесится силой F_пр пружины 10, т. е. F_B R₃ F_пр. При этом нож 5 возвратится на заданную глубину Н.

В процессе работы описанное выше действие повторяется, обеспечивая стабилизацию нагрузки на каток 2, и как следствие стабилизацию усилий тяговой машины 17.

Закрылок, взаимодействуя с дном щели, уплотняет его, сохраняя при этом пористость стенок, что улучшает рабочие качества щели.

Использование: нарезка щелей в различных грунтах, и в частности, прокладка кабеля и дренажных труб. Сущность изобретения: щелеватель содержит прицепную раму, шарнирно соединенную с ней подвижную раму, опорный каток, двухопозиционный гидрораспределитель, управляющий гидроцилиндр и управляемый гидроцилиндр механизма задания глубины щели. На подвижной раме закреплен нож. Он имеет закрылок, одним концом шарнирно закрепленный на ноже. Другим концом закрылок соединен с управляемым гидроцилиндром, который своими полостями через двухпозиционный гидрораспределитель сообщен с полостями управляющего гидроцилиндра. Последний установлен между прицепной и подвижной рамами. Щелеватель может иметь установленную между прицепной и подвижной рамами пружину с регулируемой жесткостью. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. ЩЕЛЕВАТЕЛЬ, содержащий прицепную раму, шарнирно соединенную с ней подвижную раму с закрепленным на ней ножом, опорный каток, механизм задания глубины щели с управляемым гидроцилиндром, одним концом закрепленным на подвижной раме, двухпозиционный гидрораспределитель и управляющий гидроцилиндр, отличающийся тем, что нож снабжен закрылком, один конец которого шарнирно связан с ножом, а другой соединен с вторым концом управляемого гидроцилиндра, который своими полостями гидравлически связан через двухпозиционный гидрораспределитель с полостями управляющего гидроцилиндра, который закреплен между прицепной и подвижной рамами. 2. Щелеватель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен пружиной с регулируемой жесткостью, установленной между прицепной и подвижной рамами.