ШНЕКО-РОТОРНЫЙ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН Российский патент 2001 года по МПК E02F5/04 E01H5/09 

Изобретение относится к дорожному оборудованию для фрезерования и выемки грунта из траншеи, а также может быть использовано при механизированной уборке слежавшегося снега на автомобильных дорогах.

Известен шнеко-роторный исполнительный орган горной машины, предназначенный для разрушения твердых материалов типа угля, включающий отрезной диск и ступицу, на которой закреплена, как минимум, одна спиральная полоса с острой режущей кромкой, выполненной с наклоном в сторону транспортирования материала, на которой укреплены скалывающие резцы, оснащенные твердым сплавом (см. , например, авторское свидетельство СССР N 1381267, М.кл. E 21 C 25/10, опублик. 15.03.88).

Однако этот исполнительный орган обладает малой производительностью при разработке грунтов различной плотности и его невозможно применить в снегоуборочной машине, предназначенной для очистки автомобильных дорог, поскольку при его работе резцы будут повреждать дорожное покрытие.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к настоящему изобретению является шнеко-роторный исполнительный орган, включающий отрезной диск и ступицу, на которой закреплена, как минимум, одна спиральная полоса с режущей кромкой, расположенной на отогнутой пластине, прикрепленной к спиральной полосе (см., например, а.с. СССР N 475444, М.кл. E 02 F 5/04, опубл. 25.09.75).

Этот исполнительный орган обладает повышенной энергоемкостью отделения грунта или снега от массива, поскольку спиральная полоса контактирует с грунтом при его разрушении по большой площади и создает неоправданно большое сопротивление вращению ротора из-за повышенного трения. Вследствие этого повышается необходимое усилие подачи машины на разрушаемый забой.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является повышение эффективности работы шнеко-роторного рабочего органа и повышение экономичности работы дорожной машины в целом.

Технический результат, достигаемый применением предлагаемого шнеко-роторного исполнительного органа дорожной машины, заключается в снижении осевого усилия подачи машины, необходимого для успешного ведения работы, за счет достижения оптимальных условий разрушения грунтового или снегового забоя.

Это достигается за счет того, что в шнеко-роторном исполнительном органе дорожной машины, включающем, отрезной диск и ступицу, на которой закреплена, как минимум, одна спиральная полоса с режущей кромкой, режущая кромка образована пересечением внешней поверхности спиральной полосы при ее подъеме со стороны отрезного диска и наклонной к указанной поверхности плоскостью, пересекающей внутреннюю поверхность спиральной полосы при ее подъеме со стороны отрезного диска с образованием заднего угла β режущей кромки, при этом угол заострения режущей кромки α определен соотношением

где V_п - скорость подачи шнека на забой
V_л - линейная скорость перемещения режущей кромки в направлении, параллельном продольной оси шнека.

Изобретение поясняется двумя чертежами, где на фиг. 1 схематически изображен шнеко-роторный исполнительный орган дорожной машины, а на фиг. 2 показана режущая рабочая кромка (сечение по A-A фиг. 1).

Шнеко-роторный исполнительный орган дорожной машины содержит отрезной диск 1, ступицу 2 и одну или несколько винтовых спиралей 3, закрепленных на ступице 2.

Винтовая спираль выполнена таким образом, что ее режущая кромка 4 имеет угол заострения α и задний угол β. Оптимальная величина этого угла была определена экспериментально исходя из условия сохранения угла при срезании стружки грунта во время подачи исполнительного органа на забой и может быть установлена из следующего соотношения

где V_п - скорость подачи шнека на забой
V_л - линейная скорость перемещения режущей кромки в направлении, параллельном продольной оси шнека.

При работе дорожной машины и разрушении забоя 5 шнеко-роторный исполнительный орган вращается вокруг своей продольной оси 6 и одновременно его рабочая режущая кромка, контактирующая с забоем 5, перемещается вдоль забоя вследствие того, что спираль выполнена в виде винтовой поверхности.

Наличие заднего угла β обеспечивает снижение трения рабочего органа о забой 5, а связь между скоростью подачи шнека на забой и линейной скоростью перемещения режущей кромки в направлении, параллельном продольной оси шнека, обеспечивает постоянное сохранение угла β при подаче рабочего органа на забой 5. Все это ведет к оптимизации условий работы дорожной машины и повышению ее экономичности.

Шнеко-роторный исполнительный орган предлагаемой конструкции может быть применен в дорожных машинах различного назначения. Им могут быть оснащены террасеры, грейдеры или снегоуборочные машины. Во всех этих машинах должен быть соблюден принцип работы шнеко-роторного рабочего органа с учетом срезания стружки разрушаемого материала и глубины врезания шнека в разрабатываемый материал, которая определяется скоростью подачи машины, т.е. скоростью перемещения машины.

Шнеко-роторный исполнительный орган дорожной машины предназначен для использования в дорожных машинах различного назначения. Он содержит отрезной диск и ступицу, на которой закреплена, как минимум, одна спиральная полоса с режущей кромкой. Таких спиральных полос может быть две и более. Режущая кромка каждой из полос образована пересечением внешней поверхности спиральной полосы при ее подъеме со стороны отрезного диска и наклонной к указанной поверхности плоскостью, пересекающей внутреннюю поверхность спиральной полосы при ее подъеме со стороны отрезного диска с образованием заднего угла β режущей кромки. Угол заострения режущей кромки α определен соотношением 1,05V_п/V_л<arcctgα≅1,2V_п/V_л где V_n - скорость подачи шнека на забой, V_л - линейная скорость перемещения режущей кромки в направлении, параллельном продольной оси шнека. Повышает эффективность и экономичность работы дорожной машины. 2 ил.

Шнеко-роторный исполнительный орган дорожной машины, включающий отрезной диск и ступицу, на которой закреплена, как минимум, одна спиральная полоса с режущей кромкой, отличающийся тем, что режущая кромка образована пересечением внешней поверхности спиральной полосы при ее подъеме со стороны отрезного диска и наклонной к указанной поверхности плоскостью, пересекающей внутреннюю поверхность спиральной полосы при ее подъеме со стороны отрезного диска с образованием заднего угла β режущей кромки, при этом угол заострения режущей кромки α определен соотношением

где V_п - скорость подачи шнека на забой;
V_л - линейная скорость перемещения режущей кромки в направлении, параллельном продольной оси шнека.