Оборудование для рыхления высокопрочных грунтов Советский патент 1984 года по МПК E02F5/30 

Изобретение относится к землеройным машинам, а именно к рыхлителям. Известно оборудование для рыхления высокопрочных грунтов, включающее раму с породоразрушающими зубья ми и возбудитель колебаний II . Недостатком устройства является передача вибрации к месту маши.ниста. Наиболее близким к предлагаемому является оборудование для рыхления высокопрочных грунтов, включакнцёе тяговую Е-образную раму с верхним, средним и нижним кронштейнами, шарнирно установленные между нижним и средним кронштейнами раму с зубья ми, а между средним и верхним - рам9 с грузом, перераспределительный блок с валом, соединенный с гид родвигателем, рукава высокого давления, уложенные между нижним кронштейном и рамой с зубьями, средним кронштейном и рамой с зубьями и рамой с грузом, соединенные с перераспределительным блоком, рукава вы сокого давления, уложенные между верхним кронштейном и рамой с грузо и упругие элементы, установленные между верхним и средним кронштейнами и рамой с грузом L23. Недостатком устройства является то, что частота колебаний рамы с грузом не обеспечивает защи1;у базовой машины от вибрационных нагрузок при различных режимах рыхления. Цель изобретения - снижение вибрационных нагрузок на тягач и оптимизация режимов вибрации в зависимости от физико-механических свойст грунта. Поставленная цель достигается тем, что оборудование для рыхления высокопрочных грунтов, включающее тяговую Е-образную раму с верхним, средним и нижним кронштейнами, шарнирно установленную между нижним и средним кронштейнами раму с зубья ми, а между средним и верхним кронштейнами раму с грузом, соединенньй с гидродвигателем перераспре делительный блок с валом, рукава высокого давления, уложенные между средним кронштейном и рамами с зубь . ми и грузом и соединенные между соб и с перераспр.еделительным блоком, с которым соединены рукава высокого давления, уложенные между ниж1шм кронштейном и рамой с зубьями, рукава высокого давления, уложенное между верхним кронштейном и рамой с грузом, снабжено источником сжатого газа и блоком управления, выполненньй из центробежного регулятора с подвижным валом и из сильфона, корпус которого соединен с последним, а полость - с источником сжатого газа посредством соединенных между собой вентиля и редукционного клапана и с рукавами высокого давления, уложенными между верхним кронштейном и рамой с грузом, при этом подвижный вал центробежного регулятора связан с валом перераспределительного блока. На 4иг. 1 изображено оборудование для рыхления высокопрочных грунтов, , вид сбоку; на фиг. 2 - центробежный регулятор. Оборудование для рыхления высокопрочйых грунтов включает тяговую раму 1 Е-образной форкы с верхним 2, средним 3 и нижним 4 кронштейнами, шарнирно навешенные на нее раму 5 с зубьями 6 и упорами 7 и раму 8 с грузом 9, а также параллелограммную навеску 10, гидроцилиндр 11 подъема и опускания, перераспределительный блок 2, связанный с валом 13 с гидродвигателем 14. К перераспределительному блоку 12 и гидродвигателю 14 подключены нагнетательная и сливн 1я магистрали базового тягача. Перераспределительный блок 12 посредством трубопровода 15 связан с предварительно поджатыми рукавами 16 высокого давления, уложенными между рамой 5 и нижним кронштейном 4. Между средним кронштейном 3 и рамой 8 улоу жены предварительно поджатые рукава 17 высокого давления, сообщающиеся посредством трубопровода 18 с предварительно поджатыми рукавами 19 высокого давления, уложенными между средним кронштейном 3 и рамой 5. Трубопровод 20 соединяет рукава 19 высокого давления с перераспределительным блоком 12. Рама 8 сообщается с верхним 2 и средним 3 кронштейнами при помопщ упругих элементов 21. Упругий управляе1 1й элемент 22 установлен между верхним кронштейном 2 и рамой 8, выполнен в виде рукавов высокого давления и соединен трубопроводом 23 с блоком 24 управления, состоящим из центробежного регулятора 25 и сильфона 26. Вал 27 центробежного регулятора 25 соединен Q валом перераспределительного

блока 12, а при помощи пустотелого вала 28, упорного подшипиика 29 и шлицевого вапа 30 - с сильфоном 26. Пустотелый вал 28 выполнен с продолными прорезями и установлен на вапе 27, на котором жестко закреплены две проушины 31. На конце пустотелого ватта 28 также жестко закрелены две проушины 32. На пустотелом вале 28 установлена пружина 33, которая упирается одним концом в проушины 31, а другим - в проушишл 32. К проушинам 31 шарнирно прикреплены подвижные звенья 34 и 35, торые соединены шарнирно с грузами 36. К тубопроводу 23 через редукционный клапай 37 и вентиль 38 подключен трубопровод 39 нагнетания газа.

Оборудование работает следующим образом.

Вентиль 38 открывается и сжатый газ поступает из нагнетательного трубопровода 39 через редукционный клапан 37, трубопровод 23, сильфон 26 и управляемый упругий элемент 22. Давление газа в системе: сильфов 26, трубопровод 23 и управляемый упругий элемент 22, можно менять путем настройки редукционного клапана 37 на необходимое давление. При достижении в системе опрделенного давления приток газа прекращается.. Затем вентиль 38 закрывается. После этого рабочая жидкость через нагнетательную магистраль с давлением ,. подается на гидродвигатель 14 и перераспределительный блок 12. Гидродвигатель 14 приводит в действие перераспределительный блок 12, который поочередно соединяет напорную магистраль при помощи трубопроводов 15 и 20 с рукавами высокого давления 16 и 17, 19 соответственно. В первую половину периода периода колебаний) рабочая жидкость из перераспределительногр блока 12 через трубопровод 20 подается в рукава 17 и 19 высокого давлния, которые стремятся разжаться до круглого сечения. Одновременно, рукава 1б высокого давления через трубопровод 15 и перераспределител ный блок 12 соединяются со сливной магистралью. Таким образом, рама с зубьями 6 и рама 8 с грузом 9 под действием силы, развиваемой рукавами 17 и 19 высокого давления, перемещается в противоположных направлениях относительно тяговой рамы 1. Перемещаясь вниз, рама 5 вытесняет из рукавов 16 высокого

давления через трубопровод 15 и перераспределительный блок 12 рабочую жидкость в сливную магистраль. При этом рама 8 перемещается вверх и сжимает управляем 1й упругий элемент 22,

а также деформирует упругие элементы 21. В следующую половину периода рабочая жидкость через трубопровод 15 поступает в рукава 16 высокого давления,.которые разжимаются, а рукава 17 и 19 высокого

давления через трубопровод 20 и перераспределительиый блок 12 сообщаются со сливной магистралью. Под действием силы, развиваемой рукава-.

ми 16 высокого давления, рама 5 перемещается вверх, а рама 8 под действием сил, возникающих в управляемом упругом элементе 22 и упругих элементах 21, перемещается вниз. Рабочая жидкость из рукавов 17 и 19 высокого давления через трубопровод 20 и перераспределительный блок 12 перетекает в сливную магистраль. Далее цикл повторяется и

рама 5 с рамой 8 совершают в противофазе колебательные движения относительно тяговой рамы 1. Инерционные силы, возникающие при движении раМз 5 и 8, взаишю уравиовешивают друг друга. При изменении сопротивления грунта нагрузка на двигатель тягача изменяется, это вызывает изменение скорости вращения двигателя тягача и изменение величины подачи

рабочей жидкости в гидросистему. При увеличении нагрузки на рыхлительных зубах 6 двигатель тягача несколько снижает обороты, количество подаваемой рабочей жидкости уменьшается

и гидродвигатель 14 уменьшает скорость вращения вала 13- В результате частота колебаний рамы 5 и рамы 8 уменьшается. В блоке управления 24 центробежный регулятор 25 снижает

обороты. Грузы 36 сближаются, а пружина 33 перемещает пустотелый вал 28 влево. Пустотелый вал 28 через упорный подшипник 29 и шлицевой вал 30 растягивает сильфон 26. При этом давление газа в управляемом упругом -элементе 22 понижается и уменьшает ei-o жесткость. Уменьшение жесткости упрап ляемого упругого элемента 22 снижает собственную частоту колебаний ра5 . мы 8. Тем сохраняется резонанс собственных колебаний рамы 8 с вынужденшлми. При уменьшении силы сопротивления на рыхлительных зубьях 6 двигатель базовой машины увели чивает обороты. Подача рабочей жидкости в гидросистему возрастает, а следовательно, возрастает ско рость вращения гидродвигателя 14 и частота колебаний рамы 5 и 8. Центробежный регулятор 25 увеличивает обороты вращения и грузы 36 расходятся, сжимая при этом пружину 33 и перемещая пустотелый вал 28 вправо. Пустотелый вал 28, перемещаясь через упорный подшипник 29 и ишицевой вал 30, воздействует на сильфон 26, сжимая его. От сжатия сильфона 26 давление газа в упругом РИОЛ:, 25 30 гв . « , , f - фиг.} 9 управляемом элементе 22 возрастает и увеличивает его жесткость, что ведет к возрастанию частоты соб ственных колебаний дополнительной рамы 8. Таким образом, происходит регулирование жесткости управляемого упругого элемента 22 в зависимости от частоты вынужденных колебаний paNbi 5 и 8, т.е. поддержание частоты собственных колебаний последней в резонансе с вынужденнымг колебаниями. Применение изобретения обеспечивает повышение производительности оборудования за счет оптимизации амплитуды колебаний рыхлительных зубьев на грунтах с различными физико-механическими свойствами н снижение энергоемкости рабочего процесса. 3t 29 фиг. 2 30

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РЫХЛЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНЫХ ГРУНТОВ, включающее тяговую Е-образную раму с верхним, средним и нижним кpoнштeйнa м, шарнирно установленные между нижним и средним кронштейнами раму с зубьями , a между верхним и средним кронштейнами раму с грузом,соединенный с гидродвигателем перераспределительный блок с валом, рукава высокого давления, уложенные между средним кронштейном и рамами с зубьями и грузом и соединенные между собой и с перераспределительным блоком,с которым соединены рукава высокого давления, уложенные между нижним; кронштейном и рамой с зубьями, рукава высокого давления, уложенные между верхним кронштейном и рамой с грузом, отличающееся тем, что, с целью снижения вибрационных нагрузок на тягач и оптимизации режимов вибрации в зависимости от физико-мех чнйческих свойств грунта, оно снабжена источником сжатого газа и блоком управления, выполненным из центробежного регулятора с подвижным валом и из сильфона, корпус которого соединен с последним, a полость - с источником сжатого газа посредством соединенных между собой вентиля и редукционного клапана и с рукавами высокого давления , уложенными между верхним кронштейном и рамой с грузом, пр этом подвижный вал центробежного регулятора связан с валом перераспределительного блока. х ;о