ФРЕЗЕР Российский патент 2005 года по МПК E21C49/04 

Изобретение относится к устройствам для фрезерования торфяных залежей, в частности к фрезерным барабанам, применяемым в торфяной промышленности.

Известен фрезер, состоящий из рамы с передним опорным катком, механизмом подъема фрезы, которая выполнена в виде набора на трубе дисковых пил, которые разделены кольцами, дискового подъемника, расположенного в задней части рамы и являющегося задним поддерживающим катком, двух очистителей, один из которых контактирует с пазами, образованными смежными дисками фрезы, и другой очиститель контактирует с пазами дискового подъемника, привода в виде цепной передачи, связывающей передний каток с фрезой (Антонов В.Я., Копенкин В.Д. Технология и комплексная механизация торфяного производства. М.: Недра, 1983, с.111-112. рис.5.6, с.111).

К недостатку фрезера относится снижение производительности при фрезеровании верховой торфяной залежи из-за конструктивного оформления рабочего элемента фрезы.

Наиболее близким к прототипу по технической сущности является фрезер, состоящий из рамы с передним и задним опорными катками, между которыми размещен фрезбарабан, по образующим которого закреплены рабочие элементы в виде тонких пластин (плоские ножи), оборудованный отбойным ножом и кожухом с направляющим щитком, механизма подъема фрезы, смонтированного по бокам рамы, в задней части которой расположен валковый формующий аппарат, выполненный в виде гладкого и фасонного (с кольцевыми пазами) валков (являющимися дном бункира), с одним из которых контактирует очиститель, под которая закреплена направляющая плоскость, выше которых (основных валков) расположена вторая пара валков, привода, связывающего фрезу и формователь с валом отбора мощности (Антонов В.Я., Копенкин В.Д. Технология и комплексная механизация торфяного производства. М.: Недра, 1983, с.112, рис.5.9).

К недостатку этого фрезера относится снижение производительности при фрезеровании низинной торфяной залежи из-за конструктивного оформления рабочего элемента фрезерного барабана.

Задачей изобретения является создание высокопроизводительного и надежного устройства с широкими функциональными возможностями.

Технический результат - расширение функциональной возможности с одновременным повышением качества фрезерования верховых и низинных типов залежей в широком интервале по степени разложения и влажности.

Технический результат достигается тем, что у фрезера, включающего раму, передний и задний опорные катки, фрезу с расположенными по винтовой линии рабочими элементами в виде тонких пластин, валковый формующий аппарат, привод, согласно изобретению кромки тонкой пластины рабочих элементов выполнены по форме квадратичной параболической кривой, при этом пластины рабочих элементов выполнены равновеликими, наклонными и поочередно развернутыми в противоположные стороны, причем задний опорный каток смонтирован на боковых кронштейнах переднего участка валкового формующего аппарата.

Предлагаемый фрезер поясняется чертежами, где:

на фиг.1 - фрезер, вид сбоку;

на фиг.2 - схема расположения рабочих элементов (развертка по наружному диаметру трубы фрезы);

на фиг.3 изображен фрезерный барабан, а - вид с торца, б - вид по Б;

на фиг.4 показан рабочий элемент: а - вид на плоскую поверхность, б - вид по В;

на фиг.5 - то же, очередной: а - вид на плоскую поверхность, б - вид по Г;

на фиг.6 показано положение осей координат на плоской поверхности пластины рабочего элемента и пересечение функции квадратичной параболической кривой с осью 0Х (точки АА) и с осью Y (точка В), при а<0.

Фрезер включает раму 1. Передний опорный каток 2 прикреплен к боковым кронштейнам переднего участка рамы 1. Механизм контроля рельефа поверхности залежи имеет два трехплечих рычага 3, два ролика 4, концы оси которых опираются на подшипники, заделанные в боковые стенки нижнего плеча рычагов 3. Фреза 5 с кожухом цапфами помещена через насадок в прямоугольное продолговатое отверстие 6, выполненное на нижнем плече каждого рычага 3. Два силовых цилиндра 7 шарнирно корпусом соединены с проушинами верхнего плеча рычагов 3, а штоками связаны с кронштейном ступицы фрезы 5. Два силовых цилиндра 8 шарнирно корпусом соединены с кронштейном рамы 1, а штоком к третьему плечу рычагов 3. Валковый формующий аппарат 9 закреплен на раме 1 за фрезой 5. На поверхности трубы фрезы 5 расположены по периметру и по винтовой линии рабочие элемента в виде тонких пластин 10 и 11 с цилиндрическим резьбовым концом на основании. Каждая пластина 10 и 11 рабочих элементов имеет кромки, выполненные по форме квадратичной параболической кривой. Рабочие элементы выполнены равновеликими, причем пластины 10 и 11 выполнены с наклоном в разные стороны под углом 20°-30° и поочередно развернутыми под углом 15°-40° в противоположные стороны. Задний опорный каток 12 прикреплен к боковым кронштейнам переднего участка валкового формующего аппарата 9.

Фрезер работает следующим образом.

Устанавливают требуемую глубину фрезерования, для этого гидроцилиндрами 8 плотно прижимают ролики 4 к заранее подготовленной горизонтальной поверхности. При этом трехплечие рычаги 3 поворачиваются на стержнях корпусов рамы 1. Гидроцилиндры 7 перемещают фрезу 5 так, чтобы рабочие элементы (пластины 10 и 11) заглублялись в поверхность на требуемую глубину. Зафиксировав положение фрезы 5 в пазах 6 рычагов 3, штоки гидроцилиндров 8 отсоединяют от плеча рычагов 3. При движении фрезера в направлении стрелки А (фиг.1) каток 2 приминает поверхность залежи и уплотняет ее. Ролики 4 описывают рельеф залежи и передают информацию непосредственно фрезе 5, которая снимает заданный слой залежи. При этом рабочие элементы поочередно врезаются в торф, а их загнутая и развернутая плоская поверхности 10 и 11 контактируют с достаточной площадью и подобно лопате выгребают торф из залежи. Каток 12 приминает и уплотняет поверхность залежи после обработки ее фрезой 5. Торф, заброшенный пластинами 10 и 11 рабочих элементов в бункер аппарата 9 после обжатия, извлекается из пазов фасонного валка в виде укрупненных сформованных частиц и расстилается равномерно на подготовленную катком 12 сфрезерованную поверхность.

Выполнение кромок тонких пластин по форме квадратичной параболической кривой и расположение рабочих элементов на поверхности трубы фрезы по винтовой линии обеспечивает постепенное включение их в работу, а значит, уменьшает энергию, затрачиваемую на фрезерование залежи.

Выполнение пластины рабочих элементов с наклоном в разные стороны под углом 20°-30° и поочередно развернутыми под углом 15°-40° в противоположные стороны обеспечивает оптимальные условия для перерезания неразложившихся волокон торфяной залежи.

Расположение заднего опорного катка в передней части формующего аппарата значительно снижает металлоемкость фрезера за счет укорачивания рамы по длине.

Вид графика парабола представляет собой квадратный трехчлен y=ax²+вх+с (фиг.6). При а<0 функция возрастает, достигает максимума и убывает. Пересечение функции с осью 0Х:А₁, А₂, с осью 0Y:В (0,с)

Экстремум С

в этих уравнениях а, б, с - параметры параболы, лежащей на оси ХY: х и у - координаты искомых точек.

Выполнение кромок пластин рабочих элементов по форме квадратичной параболической кривой с наклоном в разные стороны и развернутыми в противоположные стороны позволяет обрабатывать низинные и верховые типы торфяных залежей в широком интервале как по степени разложения, так и по влажности.

Предлагаемый фрезер легко осуществим в промышленности, а также в небольших ремонтных мастерских.

Изобретение относится к устройствам для фрезерования торфяных залежей, в частности к фрезерным барабанам, применяемым в торфяной промышленности. Фрезер включает раму, передний и задний опорные катки, фрезу с расположенными по винтовой линии рабочими элементами в виде тонких пластин, валковый формующий аппарат, привод. Кромки тонкой пластины рабочих элементов выполнены по форме квадратичной параболической кривой. Пластины рабочих элементов выполнены равновеликими, наклонными и поочередно развернутыми в противоположные стороны. Задний опорный каток смонтирован на боковых кронштейнах переднего участка валкового формующего аппарата. Повышается качество фрезерования. 6 ил.

Фрезер, включающий раму, передний и задний опорные катки, фрезу с расположенными по винтовой линии рабочими элементами в виде тонких пластин, валковый формующий аппарат, привод, отличающийся тем, что кромки тонкой пластины рабочих элементов выполнены по форме квадратичной параболической кривой, при этом пластины рабочих элементов выполнены равновеликими, наклонными и поочередно развернутыми в противоположные стороны, причем задний опорный каток смонтирован на боковых кронштейнах переднего участка валкового формующего аппарата.