Рабочее оборудование рыхлителя подъемно-ударного действия Советский патент 1990 года по МПК E02F5/32 

Изобретение относится к строи- тельным машинам, используемым для динамического воздействия на грунты свободно падающим грузом, например при разрушении мерзлых грунтов или - при уплотнении просадочных

Цель изобретения - повышение срока службы экскаватора за счет снижения динамических нагрузок на него.

На фиг. 1 представлено рабочее оборудование, висящее на стреле; на фиг.2 - оборудование в момент сбрасывания верхнего полугруза , на фиг. 3 - то же, в момент удара нижним полугрузом по грунту; на фиг.4 - то же, в момент удара верхнего полугруза по нижнему, на фиг. 5 - схема, объясняющая процесс успокоения стрелы.

Рабочее оборудование состоит из подъемного каната 1, огибающих блоков 2, стрелы 3, тягового каната 4, кли- нообразного рабочего органа 5, включающего направляющую 6, соединенную свободным концом с подъемным канатом 1 бойка 7, выполненного со сквозным отверстием по оси бойка и снабженно- го подпружиненными защелками 8, шарнирно закрепленными на бойке.

Боек и клинообразный рабочий орган связаны гибкими канатами 9 через регуляторы 10, закрепленные на подпружиненных защелках и состоящие из регулировочных винтов с гайками. На оси блока 2 шарнирно закреплен одним концом полый ловитель 11, а другой его

конец выполнен конусообразным с клинообразным выступом 12 по периметру основания конуса на внешней стороне ловителя. На стреле 3 установлен ограничитель 13 верхнего хода направляющей 6. На клинообразном рабочем органе 5 имеется бурт 14. Масса клинообразного рабочего органа, включающего направляющую, и масса бойка с подпружиненными защелками и регуляторами равны.

Рабочее оборудование экскаватора работает следующим образом.

В поднятом положении (фиг.1) рабочий орган удерживается подъемным канатом 1 и подпружиненными защелками . 8. Для сбрасывания груза машинист освобождает подъемный канат 1, и направляющая 6 с клинообразным рабочим органом 5 свободно падает вместе с подъемным канатом 1. В это время стрела 3 с ловителем 11 и закрепленным на ней с помощью подпружиненных защелок 8 бойком 7 начинает подъем вверх под действием внутренних сил растянутых стреловых канатов. Длина вспомогательных канатов 9 такова, что когда стрела с ловителем 11 и бойком 7, дви- гающаясЪ вверх, достигает наивысшей точки, то канаты 9 натягиваются (фиг. 2). Они поворачивают защелки 8, преодолевая усилия пружин, и освобождают боек 7. Последний начинает свободное падение. Так как скорость клинообразного рабочего органа выше, чем

315

бойка, то на вспомогательные канаты 9 будет воздействовать сила, на которую канаты 9 должны быть рассчитаны.

Работа подпружиненных защелок аналогична работе любых автоматических защелок (например, кошки при подъеме дизель-молота).

На защелках и ловителе имеются конические поверхности, в результате взаимодействия которых (при подъеме рабочего органа) защелки разводятся, а потом сводятся под действием пружин.

Для объяснения процесса успокоения стрелы (фиг. 5) представим стрелу в виде массы гкс, висящей на упругом элементе жесткости с.

В ненагруженном состоянии упругий элемент растянут на величину п под действием веса стрелы (фиг, 5а). Этому соответствует положение 0 на схеме (фиг. 5в).

При подвешивании к стреле рабочего органа с бойком одинаковой массы соответственно mn гпБ упругий элемент деформируется на величину б (фиг.5Б, положение I на фиг. 5в).

При срабатывании рабочего органа на стрелу воздействует сила в упругом элементе, начинаются колебания стрелы относительно положения 0 (кривая f на фиг. 5 в), что вызывает значительные динамические нагрузки и может привести к запрокидыванию стрелы. Если сбросить клинообразный рабочий орган, то получится колебание стрелы вместе с бойком (кривая К на фиг.5 в) Максимальная амплитуда колебаний (верхняя точка 1) соответствует положению равновесия стрелы, в котором скорость стрелы равна нулю.

Таким образом, если в этот момент отсоединить боек, то так как скорость стрелы равна нулю, а стрела находится в положении равновесия, то дальнейшего движения стрелы не будет (стрела остановится).Такой характер процесса возможен при равенстве масс клинообразного рабочего органа и бойка.

Время подъема стрелы определяется по формуле

Т7Г

Vc/(rac + таа)

Зная это время, легко определить путь, который пролетят нижний полугруз, и путь подъема верхнего полу-

66

груза, т.е. длину вспомогательных канатов 9.

В этом суть успокоения стрелы. Когда рабочий орган (фиг. 3) падает на грунт, то сначала разрушающий инструмент 5 внедряется в грунт,разрушая его, а затем происходит вторичный удар бойка 7 по борту 14 рабочего

органа 5 (фиг.4).

При необходимости уплотнения грунта разрушающий инструмент 5 может быть выполнен в виде пяты.

Для откалывания мерзлых глыб грунта натягивается тяговый канат 4, служащий также для наводки рабочего органа.

Подъем рабочего органа осуществляется подъемным канатом 1. При этом

направляющая 6 направляется в ловитель 11. Когда защелки 8 подходят к ловителю 11, они расходятся и фиксируются на клиновом выступе 12 ловителя. В это время направляющая 6 упирается в ограничитель 13, который отключает лебедку подъема каната 1. |Далее цикл повторяется.

Такое рабочее оборудование обеспечивает двойной удар по грунту при

одновременном успокоении стрелы, что повышает эффективность ведения работ, уменьшает динамические нагрузки на стрелу и предотвращает ее запрокидывание.

35

Формула изобретения

Рабочее оборудование рыхлителя подъемно-ударного действия, включающее стрелу, на конце которой установлен блок, тяговый и подъемный канаты и тяги, связывающие клинообразный рабочий орган с бойком, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности рабочего оборудования рыхлителя за счет снижения динамических нагрузок, рабочее оборудование рыхлителя подъемно-ударного действия снабжено полым ловителем,

один конец которого шарнирно закреплен на оси блока, а другой конец выполнен конусообразным с клинообразным выступом по периметру основания конуса на внешней стороне4 ловителя, а

клинообразный рабочий орган снабжен ( жестко закрепленной на верхнем торце корпуса последнего направляющей, соединенной свободным концом с подъемным канатом, и установлен с возможкостью перемещения ее в полости ловителя, при этом боек выполнен со сквозным отверстием, насажен на направляющих и снабжен подпружиненными, защелками, парнирно закрепленными на бойке с возможностью фиксации защелок на клинообразном выступе ловителя, а тя ги кли356 8

нообраэного органа выполнены гибкими и связаны с бойком посредством закрепленных на подпружиненных защелках регуляторов для регулировки расстояния между клинообразным рабочим органом и бойком, которые выполнены с равными массами.

Изобретение относится к строительным машинам, используемым для динамического воздействия на грунты свободно падающим грузом, например при разрушении мерзлых грунтов или при уплотнении просадочных. Цель - повышение срока службы экскаватора за счет снижения динамических нагрузок на него. Рабочее оборудование рыхлителя включает подъемный канат (К) 1, блоки 2, стрелу 3, тяговый К 4, клинообразный рабочий орган (КРО) 5 с направляющей 6, соединенной со свободным концом бойка 7 К 1. Боек 7 выполнен со сквозным отверстием по оси бойка и имеет подпружиненные защелки 8, шарнирно закрепленные на нем. На оси блока 2 шарнирно закреплен одним концом полый ловитель (Л) 11. Другой конец Л 11 выполнен конусообразным с клинообразным выступом 12 по периметру основания конуса на внешней стороне Л 11. На стреле 3 установлен ограничитель верхнего хода направляющей 6. Блок 2 и КРО 5 связаны гибкими тягами (К9) через регуляторы 10, закрепленные на подпружиненных защелках 8 и состоящие из регулировочных винтов с гайками. Для сбрасывания груза машинист освобождает К 1, и направляющая 6 с КРО 5 свободно падает с К 1. Стрела 3 в это время вместе с Л 11 и бойком 7, закрепленным на ней, с помощью подпружиненных стреловых К 9 начинает подъем. Когда стрела с Л 11 и бойком 7 достигает наивысшей точки. К 9 натягиваются. Они поворачивают защелки 8 и освобождаю

Фиг.2

Фм.З

Г У/ Я

Х/ХХ/Х//Х

I

/77/.

fTJf

о. 1

Мгр.в

П7гр.8 Мгрн

Фиг.5