Фреза каналокопателя Советский патент 1984 года по МПК E02F5/08 

Изобретение относится к землеройным машинам с роторным рабочим органом, предназначенным для строительст ва и ремонта мелиоративных каналов, Известен рабочий орган землеройно машины, включающий конусную фрезу, на большем основании которой закрепл ны режущие элементы, а на о15разующих ребра с рабочими элементами flj . Недостаток рабочего органазаключ ется в высокой динамике рабочего про цесса из-за отсутствия конструктивны элементов для снижения нагрузок от сил резания грунта. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является фре за землеройной машины, включающая ступицу с установленными на ней мали и большим основаниями, соединенными между собой установленными под углом к оси вращения фрезы по направлению ее вращения ребрами с режущими элеме тами 2 . Недостатком известной фрезы являе ся то, что ребра с режущими элемента ми, жестко закрепленные на основания во время работы остаются неподвижными относительно этих оснований и поэтому воспринимают значительные дина мические нагрузки от сил резания гру нта, которые возникают в результате неравномерности поступательного движения каналокопателя,колебаний наве ски, неоднородности разрабатываемого грунта,наличия в грунте различных включений и других факторов. Специальные конструктивные элементы, для снижения динамических нагрузок от сил резания грунта, приводящие к снижению долговечности деталей, у фрезы не предусмотрены. Цель изобретения - повышение говечности фрезы путем снижения дина мических нагрузок от сил резания. Поставленная цель достигается тем что во фрезе каналокопателя, включающей ступицу с установленными на ней малым и большим основаниями, соедине ными между собой установленными под углом к оси фрезы по направлению ее вращения ребрами с режущими элементами, большее основание связано со ступицей подвижно посредством шарнира, ось которого совпадает с осью вращения фрезы, а каждое из ребер связано с меньшим основанием посредством шарнира, а с большим основа ем - посредством кинематической связи и установлено с возможностью отклонения в сторону, противоположную направлению вращения фрезы, а большее основание снабжено ограничителями поворота. При этом кинематическая связь каж дого из ребер с большим основанием выполнена из звена, концы которого шарнирно связаны с ребром и с больши основанием. Кроме того, кинематическая связь каждого из ребер с большим основанием вьшолнена из шарнирно связанных с ребрами ползунов и жестко установленных на большем основании направляющих, в которых размещены ползуны с возможностью радиального перемещения. На фиг.1 изображена фреза каналокопателя, общий ВИД, на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.} на фиг.З разрез Б-Б .2; на фиг.4 - второй вариант выполнения кинематической связи ребер с основаниями, на фиг.5 сечение В-В на фиг.4; на фиг.б - схема смещения ребер фрезы каналокопателя; на фиг.7 - схема расположения режущих элементов в забое: а - при оптимальной или меньшей нагрузке, S - при нагрузке от сил резания грунта, превышающей оптимальнуЬ. Фреза каналокопатОля включает ступицу 1 с .жестко соединенным с ней малым основанием. 2 и большее основание 3, соединенное с малым посредством ребер 4, на которых закреплены режущие элементы 5. Таким образом, фреза имеет форму усеченного конуса. Большее основание 3 установлено на ступице 1 подвижно посредством цилиндри- . ческого шарнира 6 (например, подшипника скольжения), ось вращения которого совпадает с осью вращения фрезы. Каждое из ребер 4 кинематически связано с малым 2 и с большим 3 основаниями. Кинематическая связь ребер 4 с мальпи основанием осуществляется посредством шарниров 7. Конец каждого ребра 4, связанный с болыяим основанием 3, установлен с возможностью смещения в сторону оси вращения фрезы при повороте этого основания на шарнире б. Кинематическая связь каждого ребра 4 с большим основанием 3 осуществлена, например, посредством звена Б, один конец которого посредством шарнира 9 соединен с ребром 4, а другой посредством шарнира 10, соединен с большим основанием 3. Кинематическая связь ребер 4 с большим основанием 3 может быть также осуществлена например, посредством ползунов 11, соединенных с ребрами 4 через шарниры 12, и направляющих 13, которые жестко закреплены на большем основании 3 и направлены к оси вращения фрезы.,; Большее основание 3 снабжено ограничителями его поворота на шарнире б,г выполненными, например, в виде двух пар упоров 14 и 15, закрепленных на ступице 1 и снабженных буферами 16, а также планок 17, жестко закрепленных на большем основании 3 и расположенных между упорами 14 и 15.. Планки 17 прижаты к упорам- 14 возвратными упругими элементами 18, например, пружинами, каждая из которых установлена между кронштейном 19, закрепленным на ступице 1, кронштейном 20, за креплённым на большем основании 3 . Установленные таким образом упругие элементы-18 имеют предварительное сжатие в расчете на номинальную нагрузку от сил резания грунта. Большее основание 3 снабжено дополнительно режущи1 и элементами 21, размещенными по его периметру в соответствии с эаданньам профилем нижней части открываемого канала. Предлагаемая фреза каналокопателя работает следующим образом. При разработке грунта в связи с предварительным сжатием упругих элементов 18 все режущие элементы 5 и 21 участвуют в резании грунта. При увеличении нагрузки от сил резания грунта выше ее номинального значения боль шее основание 3, преодолевая усилие упругих элементов 18, поворачивается на шарнире б относительно ступицы 1 против направления вращения фрезы и увлекает за собой звенья 8 и ребра 4 которые свои1«и соединенными с большим основанием концами одновременно приближаются к центру вращения фрезы. Таким образом, часть режущих элементов 5 установленная на нижней части ребер, выводится из контакта с грунтом. На схеме смещения ребер фрезы во время работы каналокопателя штриховой линией показано положение ребер при номинальных или меньших нагрузках от сил резания грунта (положение , сплошной линией - положение, ребер фрезы каналокопателя при нагрузках от сил резания грунта, превышающих номинальные (положение 02Аг). Поскольку при смещении ребер в сторону оси враения в контакте с грунтом остается. меньшее количество режущи с элементов (режущие элементы 5, закрепленные на верхней части ребер 4, и режущие элементы 21, закрепленные на нижнем основании 3), то нагрузка от сил резания грунта снижена. При снижении нагрузки от сил резания грунта до номинального значения упругие эл яенты 18 поворачивают большее основание 3 на шарнире 6 относительно ступицы 1 по направлению вращения фрезы до упора 14 и, таким образом, режущие элементы 5, расположенные на нижней части ребер 4, входят в контакт с грунтом и участвуют в разработке грунта в забое канала. Такие циклы вывода и возврата части режущих элементов, расположенных на ребрах, позволяют постоянно поддерживать величину нагрузки от сил резания. Таким образом, предлагаемая- кон-, струкция фрезы каналокопателя ограничивает величину динамичности нагрузки от сил резания грунта, связанную. с неравномерностью поступательногр движения каналокопателя, колебаниями навески, неоднородностью разрабатываемого грунта, наличием в грунте различных включений и другими факторами, и, кроме того, снижает влияние . на детали фрезы каналокопателя и детали привода ее вращения ударных нагрузок, возникающих при встрече ре- жущего элемента с непреодолимыми препятствиями.

Фиг.З

6-5

1. ФРЕЗА КАНАЛОКОПАТЕЛЯ, включающая ступицу с установленными на ней мальвл и большим основаниями, соединенными между собой установленными под углом к оси фрезы по направлению ее вращения ребрами с режущими элементами, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности работы фрезы путем снижения динамических нагрузок от сил резания, большее основание связано со ступицей подвижно посредством шарнира, ось которого совпадает с осью вращения фрезы, а каждое из ребер связано с меньшим основанием посредством шарнира, а с большим основанием-посредством кинематической связи и установлено с возможностью отклонения в сторону,противоположную направлению вращения фрезы, а большее основание снабжено ограничителями поворота. 2.Фреза ПОП.1, отличающ а я с я тем, что кинематическая связь каждого из ребер с большим.основанием выполнена из звена, концы которого шарнирно связаны с ребром и с большим основанием. 3.Фреза по п.1, отличающ а я с я тем, что кинематическая (Л связь каждого из ребер с большим основанием выполнена из шарнирно связанс . ных с ребрами ползунов и жестко установленных на большем основании направляющих, в котс)рых размещены пол-с зуны с возможностью радиального пере- ; мещения. 00 to ;о о 00

(Pui.if

11

12

П

В