Рабочий орган рыхлителя подъемно-ударного действия Советский патент 1987 года по МПК E02F5/32 

Изобретение относится к строительству, в частности к машинам и механизмам ударного действия для рыхления прочных и мерзлых грунтов.

Цель изобретения - снижение энергоемкости процесса рыхления.

На фиг.1 изображен рабочий орган рыхлителя подъемно-ударного действия, аксонометрия; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.З - вид А на фиг.2; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - рабочий орган рыхлителя.в момент внедрения его в прочный грунт; на фиг. 6 - то же, в. момент его поворота относительно ребра опрокидьтания и скола части грунта; на фиг.7 - рабочий орган рыхлителя с ребром поворота, удаленным от передней части грани клиновой части, вид сбоку; на фиг.З - то же, вид сверху.

Рабочий орган рыхлителя подъемно- ударного действия включает клиновую часть 1 с передней 2 и задней 3 рабочими и боковыми 4 гранями. Над клиновой частью 1 расположена опорно-отклоняющая часть плиты 5, рабочая грань 6, которой, в свою очередь, расположена наклонно и выступает в плане за боковые грани 4 клиновой части 1. Грань 6 плиты 5 имеет наклон от передней грани 2 к задней грани 3. К плите 5 прикреплено подъемное устройство 7. Передняя 2 и задняя 3 рабочие грани имеют одинаковую ширину и в пересечении образуют лезвие 8 клина. Грань 6 выполнена шире, чем грань 2. Выступающие части грани 6 за пределы боковых граней 4 образуют нижнее ребро 9.

Все составные части рыхлителя скомпонованы так, что центр его тяжести располагается на продольной оси клиновой части 1, проходящей через лезвие 8 и подъемное устройство 7. Нижнее ребро 9 расположено перед продольной осью клиновой части 1.

Рыхление рабочим органом осуществляется следующим образом,.

При .сбрасьшании рабочего органа с высоты клиновая часть 1 внедряется в массив грунта вертикально до тех пор, пока наклонная грань 6 плиты 5 не взаимодействует с поверхностью грунта. При повторном сбрасывании рыхлителя и погружении клиновой части 1 часть энергии удара расходуется на деформацию грунта частями грани 6

0

0

5

5

0

выступающими за боковые грани 4, т.е. вблизи ребра 9 опрокидьгеания. Возникновение реактивных сил Rj и R на выступающих частях грани 6 за пределы боковых граней 4 снижает интенсив-, ность погружения рабочего органа рыхлителя, но при этом общая вертикальная реакция грунта на рабочий орган рыхлителя смещается с продольной оси клиновой части 1 влево, т.е. в сторону рёбра 9 опрокидывания. Поэтому плечо г движущей силы Q оказывается больше плеча общей вертикальной реакции грунта, в результате чего погружение рабочего органа рыхлителя осуществляется с одновременным поворотом относительно ребра 9. Интенсивность поворота, а следовательно, и направленного скола грунта лезвием 8 увеличивается с увеличением реакций R, что достигается особенно в прочных вязких грунтах периодическим подъемом и срабатыванием рабочего органа рых5 лителя. При этом лезвие 8 отклоняется от вертикали и воздействует на грунт гранью 3, производя направленный скол (фиг.6).

Погружение р51хлителя осуществляется в результате того, что движущая сила Q W оказывается больше суммарного вертикального сопротивления W внедрению клиновой части 1 (горизонтальные составляющие взаимно уравновешиваются и не показаны). В момент срабатывания рыхлителя, когда имеет место взаимодействие граней 6 с грунтом, т.е. когда R.,7 О, рабочий орган поворачивается по часовой стрелке

0 относительно ребра 9 под действием момента М..

Сила R определяется из уравнения

R (Q-W)/coso/, где о1 - угол отклонения от вертикали

действия реакции R. Из указанного следует, что для увеличения эффекта поворота рабочего органа рыхлителя при взаимодействии его с грунтом необходимо обеспечивать , для чего грань 6 должна составлять с горизонтальной плоскостью угол / в пределах 15 - 20°.

Интенсивность поворота рыхлителя увеличивается также в случае уменыпе5 ния сопротивления W, что равносильно увеличению силы R. При одинаковой глубине погружения сила R будет тем больше, чем меньше угол наклона грани 6 к горизонтальной плоскости. Сумень

шением этого угла ограничивается и возможность поворота рыхлителя, поэтому рекомен дуется ограничивать угол /5 15 -

На фиг.7 и 8 показан вариант рабочего органа рыхлителя, у которого ребро 9 опрокидывания удалено от рабочей передней грани 2 клиновой части 1. Такое исполнение рабочего органа позволяет при меньшей глубине noi- ружения обеспечить направленный скол грунта с поворотом рабочего органа рыхлителя и увеличить силу реакции грунта на грань 6.

Предлагаемый рабочий орган рыхлителя позволяет уменьшить заклинива- .ние рыхлителя, так как начальный подъ « рабочего органа рыхлителя осущест- вляют с обратным его поворотом под

действием составляющей подъемного усилия.

Формула изобретения

Рабочий орган рыхлителя подъемно- ударного действия, включающий клиновую часть с передней и задней рабочими гранями и опорно-отклоняющую часть с наклонно расположенной рабочей гранью, образующей нижнее ребро последней, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса рыхления, опорно-отклоняю- щая часть рабочего органа расположена над его клиновой частью,iрабочая грань опорно-отклоняющей части выступает за боковые грани клиновой части, а нижнее ребро расположено перед продольной осью последней.

Изобретение относится к строительству, в частности к машинам и механизмам ударного действия для рыхления прочных и мерзлых грунтов. Цель - снижение энергоемкости процесса рыхления. Над клиновой частью 1 рабочего органа рыхлителя, имеющей переднюю 2 и заднюю 3 рабочие грани, расположена опорно-отклоняющая часть 5. Наклонно расположенная рабочая грань 6 последней образует нижнее ребро 9 и выступает за боковые грани клиновой части 1. Нижнее ребро 9 расположено перед продольной осью клиновой части 1. При сбрасывании рабочего органа с высоты клиновая часть 1 внедряется в грунт до тех пор, пока грань 6 не взаимодействует с поверхностью грунта. Грань 6 деформирует грунт вблизи ребра 9. Возникновение реактивных сил на выступающих частях грани 6 снижает интенсивность погружения рабочего органа, общая вертикальная реакция грунта на который смещается с продольной оси в сторону ребра 9. Погружение рабочего органа осуществляется с одновременным поворотом относительно ребра 9. 8 ил. i (Л

Фи1.1

Put.t

.5

иг

.S

fpuz.B

Фиг.Е

Составитель Н.Лихоперский Редактор А.Козориз Техред М.МоргенталКорректор С.Шекмар

Заказ 104Тираж 607Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4