ЩЕЛЕРЕЗ Российский патент 2000 года по МПК E02F5/30 

Изобретение относится к технике для нарезания узких щелей в прочных грунтах, в частности в дорожных асфальтобетонных покрытиях.

Известны устройства непрерывного действия для нарезки узких щелей в прочных грунтах и дорожных покрытиях, включающие раму и механизм резания с баровыми цепями или дисковыми фрезами [1, 3]. Недостатком таких устройств является большое количество дорогостоящих резцов, устанавливаемых на рабочем органе. Это связано с тем, что режущая часть данных рабочих органов многократно превышает длину забоя. Кроме того, случайное попадание в грунте непреодолимых твердых включений может вызвать поломку сразу всех режущих элементов.

Известно рабочее оборудование землеройной машины с возвратно-поступательным способом взаимодействия его последовательно расположенных режущих лезвий с грунтом и с соизмеримой по длине с забоем режущей частью [2]. Недостатком такого устройства является высокая энергоемкость резания из-за невозможности создания узкой щели, так как ползун и рама рабочего органа расположены внутри разрабатываемой щели. Кроме того, данное устройство не решает полностью проблемы выноса на поверхность срезаемого грунта.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство кривошипно-шатунного типа, включающее раму, кривошип, шатун, оснащенный резцами, и коромысло [3]. Такое устройство позволяет применять минимально возможное количество режущих элементов и создавать узкие щели в прочных грунтах. Недостатком данного устройства является то, что резцы, устанавливаемые на консольной части шатуна, совершают движение по траектории вытянутого эллипса и при этом в процессе взаимодействия с грунтом одновременно с увеличением толщины срезаемой стружки увеличивают свой угол резания. Это приводит к возрастанию сопротивления резанию и соответственно энергоемкости рабочего процесса. Вместе с тем изменение сопротивления в процессе работы увеличивает динамические нагрузки на механизм резания.

Целью изобретения является снижение энергоемкости рабочего процесса при разработке узких щелей в прочных грунтах и асфальтобетонных покрытиях.

Поставленная цель достигается тем, что в щелерезе, включающем раму, кривошипы, звенья и резцы, его звенья, оснащенные резцами и установленные на консольных частях кривошипов, образуют с ними и рамой пару параллелограммных механизмов, имеющих общие жестко связанные с кривошипами и параллельно расположенные на раме ведущий и ведомый валы.

Кроме того, параллелограммные механизмы установлены в противофазе, а консольные концы кривошипов оснащены противовесами.

На фиг. 1 изображен щелерез, взаимодействующий с грунтом, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - то же, кинематическая схема.

Щелерез состоит из рамы 1, ведущего 2 и ведомого 3 валов, установленных на раме в подшипниках 4; кривошипов 5 с противовесами 6 и осями 7; звеньев 8, оснащенных резцами 9; приводной звездочки ведущего вала 10 и приводной звездочки для ведомого вала 11 с втулочно-роликовой цепью 12. Кривошипы 5 жестко закреплены на консольных частях ведущего 2 и ведомого 3 валов устройства. При этом кривошипы, расположенные попарно слева и справа (фиг. 2), установлены в противофазе. На осях 7 кривошипов 5 с возможностью вращения закреплены звенья 8, снабженные резцами 9. При этом рабочая плоскость звеньев наклонена к направлению поступательного перемещения щелереза, что обеспечивает требуемую глубину прорезаемых щелей. Цепная передача с цепью 12 позволяет предохранить ведомый вал 3 от возможности обратного вращения при горизонтальном положении кривошипов.

Щелерез работает следующим образом. При поступательном перемещении щелереза и вращении приводной звездочки 10 в направлениях, указанных на фиг. 1 стрелками, звенья 8, оснащенные резцами, двигаясь в противофазе, поочередно входят в разрабатываемые щели. Резцы 9 взаимодействуют с грунтом и осуществляют его резание. Причем каждый режущий элемент в процессе работы вместе со звеном 8 совершает вращательное движение с постоянным радиусом, равным радиусу кривошипа. Этими же движениями срезаемый грунт выносится на поверхность.

Снижение энергоемкости при разработке предлагаемым щелерезом узких щелей в прочных грунтах и дорожных асфальтобетонных покрытиях обеспечивается тем, что угол резания режущих элементов в процессе контакта их с грунтом остается постоянным. А наличие противовесов и расположение правых и левых кривошипов в противофазе способствует улучшению динамики работы щелереза.

Источники информации
1. Басов И. Г. , Кириллов Ф. Ф. Дискофрезерные машины для разрушения мерзлых грунтов. - Томск: Издательство ТГУ, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР N 1199877, E 02 F 5/10, 1983.

3. Ветров Ю.А., Баладинский В.Л., Баранников В.Ф., Кукса В.П. Разрушение прочных грунтов. - Киев: Будiвельник, 1973.

Изобретение относится к технике для нарезания узких щелей в прочных грунтах, в частности в дорожных асфальтобетонных покрытиях. Щелерез включает раму, кривошипы, звенья и резцы. Рабочие звенья с резцами установлены на консольных частях кривошипов и образуют вместе с ними и рамой пару параллелограммных механизмов. Механизмы работают в противофазе, а их привод осуществляется от общего вала. Снижается энергоемкость рабочего процесса при разработке узких щелей в прочных грунтах и асфальтобетонных покрытиях. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Щелерез, включающий раму, кривошипы, звенья и резцы, отличающийся тем, что его звенья, оснащенные резцами и установленные на консольных частях кривошипов, образуют с ними и рамой пару параллелограммных механизмов, имеющих общие жестко связанные с кривошипами и параллельно расположенные на раме ведущий и ведомый валы. 2. Щелерез по п. 1, отличающийся тем, что параллелограммные механизмы установлены в противофазе. 3. Щелерез по п.1 или 2, отличающийся тем, что консольные концы кривошипов оснащены противовесами.