РЫХЛИТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК E02F5/32 

Изобретение относится к строительному и дорожному машиностроению, в частности к машинам и механизмам для рыхления прочных и мерзлых грунтов.

Исследованиями установлено, что угол резания (рыхления) по мере заглубления рабочего органа должен уменьшаться от максимального (60 80^o) до минимального с учетом требований прочности, износостойкости и обеспечения достаточного заднего угла режущего инструмента. Такое отношение обеспечивает уменьшение сил сопротивления и энергоемкости разработки грунтов и, таким образом, способствует повышению производительности работы рыхлителя.

Известны конструкции рыхлителей с подвижными зубьями, например. Данный рыхлитель включает базовую машину, навесную раму и соединенными с ней гидроцилиндрами, шток одного из которых связан с тыльной частью стойки, а клиновый наконечник смонтирован на стойке посредством закрепленных на них соответственно хвостовика и направляющей, в которой установлен последний, при этом поршневые полости гидроцилиндров сообщены между собой, а шток второго гидроцилиндра кинематически связан с хвостовиком наконечника.

Применение этого рыхлителя позволяет уменьшить энергозатраты на процесс рыхления, однако он не позволяет устанавливать оптимальный угол рыхления при изменении глубины рыхления.

Известен рыхлитель, включающий базовую машину, шарнирную подвеску с приводом управления и смонтированный на рабочей балке подвески рыхлительный зуб, содержащий наконечник с переменно-устанавливаемой шириной, рычагов, один из которых связан с кронштейном на верхнем звене подвески. В кронштейне выполнены монтажные отверстия.

Данный рыхлитель также не обеспечивает изменения угла рыхления в зависимости от глубины. Наиболее близким по технической сущности к заявленному рыхлителю является выбранный в качестве прототипа рыхлитель, включающий базовую машину и закрепленную на ней раму, балку, в которой установлена своей верхней частью стойка, верхние и нижние тяги, образующие с рамой и балкой шарнирный параллелограмм и гидроцилиндр подъема и опускания рабочего органа. Для возможности изменения угла рыхления установлена нижняя часть стойки, представляющая собой зуб с закрепленным на ней наконечником, шарнирно-соединенная с верхней частью стойки и с толкателем, соединенным со штоком гидроцилиндра управления, корпус которого при помощи проушин крепится к балке.

При увеличении глубины рыхления необходимое изменение угла рыхления производится принудительным перемещением поршня и штока гидроцилиндра за счет подачи рабочей жидкости от насоса в полости гидроцилиндра управления.

Недостатком известного рыхлителя следует считать невозможность установки контролируемого оптимального угла рыхления при заданной глубине, что приводит к снижению производительности. В предлагаемом изобретении установлен двуплечий рычаг, шарнирно-соединенный с верхней тягой, одно плечо которого шарнирно соединено с подвижным звеном гидроцилиндра изменения угла рыхления, верхний гидроцилиндр одностороннего действия, корпус которого шарнирно соединен с балкой, а шток при помощи шарнира с другим плечом двуплечего рычага, и нижний гидроцилиндр одностороннего действия, имеющий корпус, шарнирно-соединенный с балкой, и шток, соединенный шарниром с зубом рыхлителя, при этом одинаковые полости верхнего и нижнего гидроцилиндров сообщены между собой, а в полости нижнего гидроцилиндра установлена пружина возврата.

На чертеже изображен рыхлитель.

Рыхлитель устанавливается на базовой машине 1 и включает соединенную с ней раму 2, балку 3, в которой установлена стойка 4 с шарнирно-соединенным с ней зубом 5, тяги верхние 6 с шарнирно закрепленным на них двуплечего рычага 7 и нижние 8, образующие с рамой 2 и балкой 3 шарнирный параллелограмм, гидроцилиндр подъема и опускания рабочего органа 9, гидроцилиндр изменения угла рыхления 10, который одним концом соединен при помощи шарнира с верхней тягой 6, а другим шарнирно связан с двуплечим рычагом 7, шарнирно соединенным также другим плечом со штоком верхнего гидроцилиндра 11, корпус гидроцилиндра 11 шарнирно соединен с балкой 3, шток нижнего гидроцилиндра 12 шарнирно соединен с зубом 5, а его корпус при помощи шарнира соединен с балкой 3. Поршневые полости гидроцилиндров нижнего 12 и верхнего 11 соединены между собой, например, шлангом 13 а в штоковой полости нижнего гидроцилиндра 12 установлена пружина возврата 14.

Рыхлитель работает следующим образом.

При движении базовой машины 1 с помощью гидроцилиндра 9 и шарнирного параллелограмма осуществляется заглубление в грунт балки 3 со стойкой 4 и зубом 5. По мере заглубления балки 3 относительно нее поворачивается верхняя тяга 6 с рычагом 7, в результате чего жидкость из поршневой полости верхнего гидроцилиндра 12, перемещая его поршень со штоком, который поворачивает зуб относительно стойки 4, изменяя угол рыхления и устанавливая его оптимальное значение для заданной глубины рыхления.

При выглублении рабочего органа верхняя тяга вместе с двуплечим рычагом 7 и гидроцилиндром изменения угла рыхления 10 возвращается в первоначальное положение и поршни верхнего 11 и нижнего 12 гидроцилиндров, а также зуб 5 под действием пружины возврата 14 и сопротивления рыхления грунта проходит в исходное положение.

Для установки оптимального угла рыхления при другой глубине рыхления 2 необходимо повернуть двуплечий рычаг 7, для чего перед заглублением рыхлителя включается в работу гидроцилиндр 10.

В предложенном устройстве опускание (заглубление) рабочего органа и изменение угла рыхления осуществляется общим приводом гидроцилиндром подъема и опускания рабочего органа (позиция 9 чертежа), за счет кинематической связи элементов устройства с приводом, что обеспечивает определенную закономерность изменения угла рыхления в зависимости от хода штока гидроцилиндра.

При работе предлагаемого устройства установка двуплечего рычага, верхнего и нижнего гидроцилиндров, поршневые полости которых сообщены между собой, в их кинематической связи с другими элементами, позволяет устанавливать оптимальный угол рыхления для заданной глубины рыхления, что обеспечивает уменьшение сил сопротивления и энергоемкость разработки грунта, способствуя тем самым повышению производительности рыхления.

Использование: машины и механизмы для рыхления прочных и мерзлых грунтов. Сущность изобретения: рыхлитель содержит базовую машину, закрепленную на ней раму, балку, в которой установлена стойка с шарнирно соединенным с ней зубом, верхние и нижние тяги, образующие с рамой и балкой шарнирный параллелограмм, гидроцилиндр подъема и опускания рабочего органа, гидроцилиндр для изменения угла рыхления. На рыхлителе установлены двуплечий рычаг соединенный с верхней тягой, одно плечо которого шарнирно соединено с подвижным звеном гидроцилиндра изменения угла рыхления, верхний и нижний гидроцилиндры одностороннего действия. Корпус верхнего гидроцилиндра шарнирно соединен с балкой, а шток - с другим плечом двуплечего рычага. Корпус нижнего гидроцилиндра шарнирно соединен с балкой, а шток - с зубом рыхлителя. Поршневые полости верхнего и нижнего гидроцилиндров сообщены между собой. В полости нижнего гидроцилиндра установлена пружина возврата. 1 ил.

Рыхлитель, включающий базовую машину и закрепленную на ней раму, балку, в которой установлена стойка с шарнирно соединенным с ней зубом, верхние и нижние тяги, образующие с рамой и балкой шарнирный параллелограмм, гидроцилиндр подъема и опускания рабочего органа, гидроцилиндр для изменения угла рыхления, отличающийся тем, что на рыхлителе установлены двуплечий рычаг, шарнирно соединенный с верхней тягой, одно плечо которого шарнирно соединено с подвижным звеном гидроцилиндра изменения угла рыхления, верхний гидроцилиндр одностороннего действия, корпус которого шарнирно соединен с балкой, а шток его при помощи шарнира с другим плечом двуплечего рычага, нижний гидроцилиндр одностороннего действия, имеющий корпус, шарнирно соединенный с балкой, и шток, соединенный шарниром с зубом рыхлителя, при этом поршневые полости верхнего и нижнего гидроцилиндров сообшены между собой, а в полости нижнего гидроцилиндра установлена пружина возврата.