Ковш экскаватора Советский патент 1985 года по МПК E02F3/40 

11

ИзобреТ)ение относится к горнодобывающему и дорожно-строительному машиностроению землеройных машин, в частности к рабочему оборудованию землеройных машин для разработки мерзлых грунтов, и может быть использовано при строительно-дорожных и мелиоративных работах.

Цель изобретения - повьшение производительности экскаватора путем устранения намерзания грунта на стенках ковша.

На фиг. 1 изображен ковш экскаватора, вид спередиJ на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - эпюры колебаний ковша при использовании магнитострикционных вибровозбудителей разной длины.

Ковш экскаватора содержит корпус с передней 1, задней 2 и боковыми 3 стенками, имеющими полости 4, и днище 5. Б полостях передней стенки 1 в продольной плоскости ковша размещены магнитострикционные вибровозбудители (мс.вв.) 6, снабженные режущим инструментом 7. В полостях передней, задней и боковых стенок размещены; в поперечных плоскостях ковша - мс. вв. 8 так, что они охватывают загрузочную полость ковша, теплоизоляционный слой 9 между мс.вв. 8 и наружными частями стенок ковша, трубы 10 и 11 с теплоносителем между мс. вв. 8 и внутренними частями стенок: ковша.

Зоны 12 испарений всех труб находятся в средней части передней стенки, зоны 13 конденсадии труб 10 в средних частях боковых стенок, зоны 13 конденсации труб 11 - в средней части задней стенки ковша. Задняя стенка 2 ковша разомкнута, состоит из двух половинок, установленных между собой с зазором 14, который имеет направление в продольной плоскости ковша. Поперечньш размер зазора h связан с амплитудой А коебаний торцов мс.вв. 8 следующей зависимостью: .

На обеих частях задней стенки 2 с двух сторон от зазора закреплен замыкатель 15, выполненный в виде пружинного элемента П-образной. ормы.

Ковш работает следующим образом.

Ковш навешивается на экскаватор, работа им осуществляется известым способом. В процессе работы при

04492

копании мерзлого грунта (или твердых пород) включают мс.вв. 6, электропитание которых осуществляется от специального преобразователя 5 частоты, установленного на экскаваторе. Колебания рабочего инструмента 7, закрепленного на мс. вв. 6, в продольном направлении при одновременном перемещении в этом же направлении ковша обеспечивают интенсивное разрушение грунта в динамическом режиме.

Для ликвидации образующегося налипания мерзлого грунта на стенки

t5 ковша, которое приводит к сокращению фактического рабочего объема ковша, производят включение мс.вв. 8, электропитание которых осуществляется от указанного преобразователя частоты. Работающие так же, как мс.вв. 6, мс. вв. 8 генерируют в стенке ковша акустическую и тепловую энергии. Мс. вв. 8 могут быть выполнены волновой длины, в этом случае максимум

5 амплитуды колебаний имеют середины задней и передней стенок, а минимум амплитуды - середины боковых стенок (фиг. 3). Если мс. вв. 8 выполнены полуволновой длины, то максимум

Q амплитуды колебаний имеет середина задней стенки, а минимум - середина передней стенки (фиг. 4).

Жесткое закрепление по всей длине мс. вв. 8 в стенках ковша обеспечивает получение на стенках ковша вибраци с амплитудами в соответствии с фиг. 3 и 4. Для повышения КПД мс. вв. 8 по преобразованию электрической энергии в механическую задняя стенка ковша выполнена разомкнутой с зазором между обеими частями. Величина зазора обеспечивает невозможность смыкания частей задней стенки ковша при работе мс.вв. 8.

С целью сохранения в ковше достаточной жесткости конструкции в целом ковш снабжен пружинным замыкателем, который в продольном направлении ковша имеет максимальную жесткость, а в направлении движения

торцов мс. вв. 8 - минимальную.

Вьщеляемая при работе мс. вв. 8 теловая энергия перераспределяется по стенкам ковша системой теплопереноса, роль которой выполняют тепловые трубы. Максимальныйуровень температуры образуется в передней стенке ковша, так как в ее полости

находятся срединные зоны всех мс.вв., являющихся источником максимального нагрева. Минимальный нагрев получает задняя стенка, в полости которой размещены концевые части мс.вв. 8.

Таким образом, максимальный температурный градиент при работе мс.вв. имеет место между передней и задней стенками ковша. Поэтому дл лучшего выравнивания температуры по стенкам ковша зоны 12 испарения т.е. зоны отбора тепла, всех теплоэых труб размещены в средней части передней стенки. С этой же целью

tr ЦТ

1Р Ч У -у -ч ч. V V:N. у

и

зоны 13 конденсации, т.е. зоны нагрева, большей части тепловых труб 11 размещены в средней части задней стенки, наиболее холодной. Зоны конденсации нескольких тепловых труб 10 расположены в боковых стенках ковша. Все это позволяет непрерывно выравнивать температуру по всем стенкам ковша.

Для согласования мс. вв. и ковша в целом частота колебаний мс.вв. 6 и 8 равна или кратна собственной частоте колебаний металлоконструкции ковша.

.2

1. КОВШ ЭКСКАВАТОРА, включающий корпус с днищем, боковыми и задней стенками и с передней стенкой, в полостях которой установлены магнитострикционные вибровоз будители стержневого типа, снабженные режущим инструментом, и систему охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повьшения производительности экскаватора путем уменьшения намерзания грунта на стенках ковша. корпус ковша выполнен с дополнительными полостями, расположенными в боковых, задней и передней стенках, ковш снабжен размещенными, в этих полостях дополнительными магнитострикционными вибровозбудителями стержневого типа, жестко прикреплёнными к стенкам и охватывающими загрузочную полость ковша в поперечном сечении, а система охлаждения выполнена из труб с теплоносителем, размещенных в дополнительных полостях корпуса ковша параллельно дополнительным магнитострикционным вибровозi будителям, при этом зоны испарения теплоносителя расположены в перед(Л ней стенке, а зоны конденсации - в боковых и задней стенках. с 2. Ковш по П.1, отличающийся тем, что задняя стенка выполнена из.двух частей с зазором в продольной средней плоскости ковша, причем обе части соединены по00 средством замьжателя в виде пружинного П-образного элемента с максимальной жесткостью в продольной плос4ib кости ковша и с минимальной - в по СО перечной.