Способ копания грунта ковшом скрепера и устройство для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК E02F3/64 

Изобретение относится к землеройнотранспортным машинам, а именно к скреперам с увеличенной емкостью ковша.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ кбпания грунта ковшом скрепера, заключающийся в срезании грунта ножом задней отвальной стенки и перемещении его по отвальной стенке в ковш 1.

Недостатком известного способа является наличие больших сил трения грунта о его боковые стенки и днище при наполнении и разгрузке.

Цель изобретения - снижение энергоемкости копания за счет снижения сопротивлений наполнению и разгрузки ковша за счет уменьшения давления неподвижного грунта на движушуюся стружку при наполнении и исключения трения грунта внутри ковша и боковые стенки при наполнении и разгрузке.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу копания грунта ковшом скрепера, заключающемуся в срезании грунта ножом задней отвальной стенки и перемещении его по отвальной стенке в ковщ, в начале копания днище устанавливают с минимальным вылетом и размещают за ним, образуя загрузочное окно, отвальную стенку с ножом, а затем по мере наполнения одновременно выдвигают днище и перемещают в ту же сторону отвальную стенку.

Известен ковщ скрепера, включающий боковые стенки, днище и заднюю отвальную стенку с режущим ножом 1.

Недостатком известного ковша является то, что при его заполнении и разгрузке возникают большие силы трения грунта о боковые стенки ковща.

Цель изобретения - снижение энергоемкости копания за счет снижения сопротивления наполнению и разгрузке.

Указанная цель достигается тем, что в ковше скрепера, включающем боковые стенки, днище и заднюю отвальную стенку с режущим ножом, боковые стенки имеют расположенные вдоль верхних сторон прямолинейные направляющие, в которых посредством ходовых тележек установлена с возможностью продольного возвратно-поступательного перемещения внутри ковша отвальная стенка с ножом, и расположенные вдоль передних и нижних сторон криволинейные направляющие, в которых посредством катков установлено с возможностью выдвижения днище, выполненное из опорных роликов и огибающей их эластичной бесконечной лейты, ковщ снабжен приводом перемещения днища, а режущий нож шарнирно соединен с отвальной стенкой и имеет привод поворота.

На фиг. 1 изображен ковш скрепера при загрузке; на фиг. 2 - то же при разгрузке.

Ковщ 1 содержит переднюю стенку 2, удлиненные боковые стенки 3 и гидроцилиндры 4 управления ковшом. Отвальноножевая система 5 состоит из отвальной стенки б, в верхней части которой жестко закреплены ходовые тележки 7 направляющего аппарата, установленные в прямолинейных направляющих 8, а в нижней части щарнирно закреплены режущий нож 9 и гидроцилиндры 10 его управления. От0 вально-ножевая система 5 соединена с гидроцил и ндра ми 11.

Выдвижное днище 12 выполнено из опорных роликов 13, огибаемых бесконечной эластичной (или шарнирно-пластинчатой) лентой 14. Ролики 13 шарнирно связаны между собой посредством тяг 15 и попарно-кронштейнов 16, в верхней части которых закреплены катки 17, установленные в криволинейных направляющих 18, выполненных в боковых стенках 3. Выдвижное днище 12

0 снабжено гидроцилиндрамн 19, шарнирно связанными штоками с осью последнего ролика 13, а корпусами закрепленными в кронштейнах на боковых стенках 3.

Указанный способ осуществляется опи санным выше ковшом скрепера следующим образом.

Перед копанием выдвижное днище 12 при помощи гидроцилиндров 19 перемещают за переднюю стенку 2 в крайнее верхнее положение. Отвальную стенку 6 при помо0 ЩИ гидроцилиндров 11 перемещают в проеме между боковыми стенками 3 через весь ковщ вперед и останавливают, оставляя необходимую ширину загрузочной щели между выдвижным днищем 12 и режущим ножом 9, который при помощи гидроцилиндров 10

одновременно с движением отвальной стенки 6 опускают и устанавливают на необходимый угол резания.

Заглубляют ковщ при помощи гидроцилиндров 4. При перемещении скрепера срезанный режущим ножом 9 грунт поднимается по отвальной поверхности отвальной стенки 6 и заполняет объем ковша между отвальной 6 и передней 2 стеиками.

Когда появится «шапка грунта при помощи гидроцилиндров 11 и 19 одновременно перемещают отвальную стенку 6 и подвижное днище 12 в заднюю часть ковша. Скорость перемещения выбирают в зависимости от вида грунта и тяговых качеств движителя.

0 Перемещение это может осуществляться как прерывно, так и непрерывно. Изменяя независимо скорости перемещения подвижного диища 12 и отвальной стенки 6, регулируют ширину загрузочной щели.

При дальнейшем наполнении ковша

5 грунт поднимается по отвально-ножевой системе 5 вверх, откладывается на выдвижное днище 12, контактирует с эластичной лентой 14 и удерживает ее под собой, а опорные ролики 13 перемещаются в задиюю часть ковша, перекатываясь по гибкой ленте 14, т.е. подвижное днище работает как «гусеница. Когда отвальная стенка 6 и выдвижное днище 12 переместятся в крайнее заднее положение, их приводы выключаются, режущим ножом 9 закрывается загрузочная щель и ковш выглубляется. Прн разгрузке режущий нож 9 опускается, а выдвижное днище 12 перемещается в переднюю часть ковша за переднюю стенку 2. При этом выдвижное днище 12 вытаскивается из-под грунта без трения эластинной ленты 14 о грунт, находящийся в ковше, так как подвижное днище перекатывается, как «гусеница. Грунт из ковша просыпается в образовавщийся проем днища под действием силы тяжести и планируется режущим ножом 9. Толщина слоя отсыпки грунта регулируется положением режущего ножа 9 и ковща. При перемещении вперед для очередного набора ковша отвальная стенка 6 очищает боковые стенки 3 от налипшего грунта. Снижение трения по поверхностям скольжения подвижной стружки грунта достигается вследствие уменьшения давлеиия на нее со стороиы неподвижного грунта. Это происходит потому, что днище и отвальноножевая система одновременно непрерывно перемещаются из передней части ковша в заднюю. При этом движущаяся стружка грунта, формируемая поверхностями скольжения отвально-ножевой системы и непод., ..„ внжного грунта, поднимается на значительную высоту в ковш, откладывается на подвижное днище и становится неподвижным грунтом, а отвальноножевая система отодвигает от иеподвижного грунта, снижая давление на движущуюся стружку. Давление по поверхностям скольжения движущейся стружки грунта-величина постоянная, так как при синхронном перемещении днища и отвально-ножевой системы расстояния по высоте ковша между неподвижным грунтом и отвально-ножевой поверхностью остаются постоянными. Снижение сопротивления заполнению будет происходить также за счет использования отвальной задней стенки в качестве поверхности скольжения и, таким образом, заменит трение грунта по грунту на трение грунта по металлу. Снижение сопротивления заполнению будет происходить еще и за счет того, что в предлагаемом ковше набранный грунт не перемещается, как это делается в известном устройстве, а поднявшись в ковш, он откладывается на днище и остается в покое. Таким образом, достигается уменьщение сопротивления сил трения грунта о боковые стенки при заполнении ковша, Снижение сопротивления при выгрузке достигается тем, что грунт в Предлагаемом ковше не перемещается, а обрущается в проем, освобожденный днищем, следовательно, не затрачивается энергия на преодоление трения его о боковые стенки ковша, тогда как в прототипе вся масса грунта выталкивается из ковша принудительно, испытывая значительное сопротивление сил трения о боковые стенки. Кроме этого, возникают и другие положительные побочные эффекты. Так, уменьшение сопротивления заполнению ковша позволяет увеличивать толщину вырезаемой стружки, высоту заполнения, скорость передвижения скрепера, стабилизировать тяговое усилие тягача и осуществлять набор без помощи толкача. Все эти положительные качестна в целом снижают энергоемкость копания и повышают производительность работы скрепера.

1. Способ копания грунта ковшом скрепера, заключающийся в резании грунта ножом задней отвальной стенки и перемещении его по отвальной стенке в ковш, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости копания, в начале копания днище устанавливают с минимальным вылетом и размещают за ним, образуя загрузочное окно, отвальную стенку с ножом, а затем по мере наполнения одновременно выдвигают днище и перемещают в ту же сторону отвальную стеику. 2. Ковш скрепера, включающий боковые стенки, днище и заднюю отвальную стенку с режущим ножом, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости копания, боковые стенки имеют расположенные вдоль верхних сторон прямолинейные направляющие, в которых посредством ходовых тележек установлена с возможностью продольного возвратно-поступательного движения внутри ковша отвальная стенка и расположенные вдоль передних и нижних сторон кри волинейные направляющие, в которых посредством катков установлено с возможностью выдвижения днище, выполненное из опорных роликов и огибающей их эластичной бесконечной ленты, ковш снабжен (Л приводом перемещения днища, а режущий нож шарнирно соединен с отвальной стеикой и имеет привод поворота.