Рыхлитель Советский патент 1983 года по МПК E02F5/30 

Изобретение относится к землеройным машинам и может быть использовано для разработки мерзлых и прочных грунтов;

Известен рыхлитель для разработки мерзлых и прочных грунтов, смонтированный на базовой машине и имеюший корпус, рабочий орган и амортизатор, установленный между корпусом и рабочим органом 1.

Однако в конструкции рыхлителя не предусмотрено регулирование параметров жесткости и амплитуды амортизатора в зависимости от свойств разрабатываемого грунта, что снижает эффективность его работы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является рыхлитель, включаюший базовую машину, параллелограммную подвеску с рамой, на которой шарнирно закреплен рыхлительный зуб , и упругую систему, установленную с возможностью взаимодействия с рыхлительным зубом 2.

Недостатком устройства является ступенчатое изменение жесткости упругой системы, что не обеспечивает возможности стабильной работы в оптимальном режиме автоколебаний рыхлительного зуба.

Цель изобретения - повышение эффективности в работе рыхлителя за счет обеспечения оптимального режима автоколебаний рыхлительного зуба при разработке различных по прочности грунтов.

Указанная цель достигается тем, что в рыхлителе, включаюшем базовую машину, параллелограммную подвеску с рамой, на которой шарнирно закреплен рыхлительный зуб, и упругую систему, установленную с возможностью взаимодействия с рыхлительным зубом, упругая система выполнена из жестко закрепленных на раме пневматического цилиндра, имеюшего два поршня со штоками, и дополнительного однопоршневого цилиндра, при этом межпоршневая полость пневматического цилиндра сообшена через управляемый клапан с поршневой полостью дополнительного цилиндра, каждый цилиндр снабжен силовым приводом перемещения поршня, а шток свободного поршня пневматического цилиндра соединен шарнирно посредством тяги с рыхлительным зубом.

Кроме того, силовой привод каждого управляемого поршня выполнен из жестко закрепленных на цилиндре гидроцилиндров и их коромысла, шарнирно соединенного с гидроцилиндрами и штоком управляемого поршня.

На фиг. 1 изображен рыхлитель, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - схема упругой системы; на фиг. 5 - графики усилий на рыхлительном зубе, которые обеспечивает упругая система в зависимости от устанавливаемых размеров айв.

Рыхлитель включает базовую машину 1, параллелограммную подвеску 2 с рамой 3, на которой с помощью тяг 4 шарнирно закреплен рыхлительный зуб 5, соединенный шарнирно через тягу 6 с упругой системой 7.

Упругая система содержит пневматический цилиндр 8 с двумя поршнями 9 и 10, имеющими штоки 11 и 12, однопоршневой цилиндр 13 с поршнем 14 и штоком 15. Межпоршневая полость 16 цилиндра 8 сообщена через управляемый клапан 17 с поршневой полостью цилиндра 13. Управляемый клапан 17 выполнен в виде поршневого золотника 18 и электромагнитного привода 19. Поршень 10 имеет силовой привод в виде двух жестко закрепленных на цилиндре 8 гидроцилиндров 20, соединенных шарнирно через коромысло 21 со штоком 12.

Поршень 14 также имеет силовой привод в виде двух жестко закрепленных на цилиндре 13, гидроцилиндров 22, шарнирно соединенных через коромысло 23 со штоком 15. Для снижения динамических ударов при снятии нагрузки с рыхлительного зуба в цилиндре 8 установлена пружина 24. Пополнение воздухом упругой системы осуществляется через клапан 25.

Рыхлитель работает следующим образом.

При разработке грунта рыхлительный зуб перемещается назад. При этом он через тягу 6, щток 11 и порщень 9 сжимает воздух в полости 16, клапан 17 в это время перекрывает доступ воздуха из цилиндра 13.

В зависимости от свойств разрабатываемого грунта частота и амплитуда, с которой происходит нарастание и убывание силы резания, меняются в широких пределах. Поэтому для устойчивого режима автоколебаний, необходимо изменять частоту и амплитуду собственных колебаний рыхлительного зуба. Указанные параметры можно изменять за счет изменения жесткости и амплитуды упругой системы. Изменение жесткости упругой системы осуществляется изменением рабочего объема полости 16 цилиндра 8 за счет перемещения поршня 10 гидроцилиндрами 20 через коромысло 21 и шток 12 на необходимое расстояние а, а также изменением давления в полости 16 путем перемещения поршня 14 в цилиндре 13 гидроцилидрам 22 через коромысло 23 и шток 15 на необходимое расстояние в (фиг. 4 и 5). При этом давление в полости 16 и расстояние между поршнем 9 и поршнем 10 выбираются такими, чтобы жесткость упругой системы и амплитуда соответствовали частоте и амплитуде автоколебаний. При этом управляемый клапан 17 служит для разделения общего объема сжатого воздуха на две части,

Испол1 зование рыхлителя, позволяющего плавно регулировать жесткость и амплитуду упругой системы с целью получения устойчивых автоколебаний рабочего органа, повышает эффективность разработки грунта, снижает динамические нагрузки, передаваемые на базовую машину.

11

/

1. РЫХЛИТЕЛЬ, включающий базовую машину, параллелограммную подвеску с рамой, на которой шарнирно закреплен рыхлительный зуб, и упругую систему, установленную с возможностью взаимодействия с рыхлительным зубом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности его в работе за счет обеспечения оптимального режима автоколебаний рыхлительного зуба при разработке различных по прочности грунтов, упругая система выполнена из жестко закрепленных на раме пневматического цилиндра, имеющего два поршня со штоками, и дополнительного однопоршневого цилиндра, при этом межпоршневая полость пневматического цилиндра сообщена через управляемый клапан с поршневой полостью дополнительного цилиндра, каждый цилиндр снабжен силовым приводом перемещения поршня, а шток свободного поршня пневматического цилиндра соединен щарнирно посредством тяги с рыхлительным зубом. 2. Рыхлитель по п. 1, отличающийся тем, что силовой привод каждого управляемого Ш порщня выполнен из жестко закрепленных на цилиндре гидроцилиндров и из коромыс(О ла, шарнирно соединенного с гидроцилиндрами и щтоком управляемого поршня. /J О) 4 4 J сд 7 Фаг.1

фиг. 4

Я

1

Фиг. 5