Рыхлитель Советский патент 1991 года по МПК E02F5/30 

Изобретение относится к землеройной технике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства на грунтах HV категорий, особенно при разработке мерзлых грунтов.

Цель изобретения - повышение производительности рыхлителя и расширение его эксплуатационных возможностей.

На фиг.1 изображен рыхлитель в процессе рыхления; на фиг.2 - то же, с поднятыми стойками; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - рыхлитель, гидросхема; на фиг.5 и 6 - схемы работы рыхлителя.

Рыхлитель содержит основную флюгерную опору 1, вертикальным шарниром прикрепленную к базовой машине. К опоре 1 с помощью параллелограммной подвески 2 и силового гидроцилиндра 3 управления крепится передняя рыхлительная стойка 4, на задней поверхности которой посредством вертикального шарнира установлена дополнительная флюгерная опора 5 несущей рамы.

К верхней части опоры 5 посредством шарнира 6 с наклоном в сторону рыхления смонтирована направляющая 7, которая нижней частью связана с нижней частью опоры 5 с помощью дополнительного гидроцилиндра 8 и скользящей втулки 9

Задняя рыхлительная стойка 10 установлена на направляющей 7 посредством - ползуна 11 и продольного паза 12 направляющей 7. К последней своим корпусом жестко прикреплен второй гидроцилиндр 13 управления, шток которого посредством сферического шарнира 14 закреплен на стойке 10.

Гидроцилиндры 3 и 13 управления и гидроцилиндр 8 питаются от одной гидросистемы, включающей насос 15, подающий поток рабочей жидкости на электрогидравлический распределитель 16, управляющий гидроцилиндром 8, и распределитель 17, который, в свою очередь, посредством дросселей 18 управляет гидроцилиндрами 3 и 13, причем диаметр 6i дросселя 18

связан с диаметром di трубопровода di d2 Cosec t/

Рыхлитель работает следующим образом.

При движении базовой машины рычаг

(не показан) переключения электрогидравлического распределителя 17 устанавливается в положение, соответствующее выбранной глубине рыхления h2 2hi, где

hi - глубина рыхления передней стойкой л a h2 глубина рыхления задней стойкой 10. причем гп г1мэкс. где ЬМакс - критическая глубина рыхления.

При зп)м происходит подача рабочей

среды через дроссели 18 на гидроцилиндр 3, шток которого начинает выдвигаться со скоростью Vs и приводит в движение парал- лелограммную подвеску 2, которая, в свою очередь, передает поступательное движение стойке 4, заглубляющейся со скоростью Vi, связанной со скоростью штока /з зависимостью Va Vvsln а или Уз Vvcos tp, известной из теоремы проекции скоростей двух точек твердого тела на ось, проходящую через эти точки

Угол а есть угол между основанием и диагональю подвески 2 в момент, когда угол между основанием подвески 2 и боковыми сторонами равен 90° (фиг.З). Длины сторон

и основания подвески 2 выбираются так, чтобы угол а был численно равен известному углу 1.

Одновременно с подачей рабочей жид- кости через дроссели 18 на гидроцилиндр 3 происходит подача жидкости от распределителя 17 непосредственно на гидроцилиндр 13, шток которого начинает двигаться со скоростью Via, передавая при этом посредством сферического шарнира 14, двигающегося по направляющей 7, поступательное движение стойке 10, которая, перемещаясь с помощью ползуна 11 в пазу 12, заглубляется со скоростью V2 2Vi, что обеспечивает одну и ту же зависимость между величинами заглубления стоек 4 и 10 h2 2hi.

Так как стойка 10 участвует в сложном движении, то ее скорость V2 относительно базовой машины будет складываться из скорости Vi движения стойки 4, скорости Vis движения гидроцилиндра 13 и будет выражаться Vz Vi + Vis sin if). Следовательно, скорость выдвижения штока гидроцилиндV - Vi pa Via si n tft или Vl3 Vl cosec V1При этом, учитывая выведенное соотноV3

шение Va sin a Vi или Vi

sin a

и подставляя его в уравнение Vis V1-cosec t/, получим Vis - Vs-cosec a -cosec Щ приняв a V.

Окончательно получаем зависимость Via Vs-cosec2 if) между скоростями движения штоков гидроцилиндров 3 и 13, которая достигается при помощи дросселей 18, скорость истечения жидкости после прохождения которых отличается на cosec2 ty. Причем диаметр da дросселей 18 связан с диаметром сЦ трубопровода зависимостью di d2-cosec t/, так как скорость истечения жидкости Vi, V2 равна скорости движения штоков гидроцилиндров 3 и 13, учитывая OhVi Q

Q.(1)

где Q - расход;

u)i, flu - площадь живого сечения; тогда уравнения (1) примут вид: Q4

Vi

V2

rd2 Q4 V2

rd2r

Vi

Q,

(2) (3)

где а - коэффициент, на который отличается скорость Vi от V2.

Причем Vi Vs, a V2 Vis, из этого следует, что а cosec2 ip. Тогда систему (2) и

Q 4 Q 4 (3) можно записать - а

jrdl jrdi

или di2 d22 a; di Va dz.

Окончательно получаем di cosec d2.

При работе рыхлителя между передней стойкой 4 и задней стойкой 10 возникает скол грунта под углом к горизонтальной плоскости, который изменяется при рыхлении различных грунтов.

Для достижения высокой производительности и снижения энергоемкости рыхления в конструкции предусмотрен гидроцилиндр 8, позволяющий изменить угол наклона направляющей 7, в пазу 12 которой перемещается стойка 10.

Угол наклона ft направляющей 7 равен углу р, который изменяется следующим образом: при переходе работы с одного грунта на другой рычаг управления (не показан) 5 электрогидравлического распределителя 19 устанавливается в положение, соответствующее выдвижению штока гидроцилиндра 8

Причем длина 1ШТ выдвижения штока 10 гидроцилиндра 8 зависит от изменения угла if) свободного скола грунта и выражена

зависимостью L /. где L Шт + корп;

а - расстояние от шарнира б до места креп15 ления гидроцилиндра 8; 1Шт - длина штока: кор - длина корпуса гидроцилиндра 8.

Шток толкает направляющую 7, которая смещается на угол At/ , перемещаясь относительно точки крепления к промежуточной

20 опоре 5, и увлекает за собой заднюю стойку 10, которая остается параллельной стойке 4 благодаря сферическому шарниру 14.

При этом касательная, проходящая через концы стоек 4 и 10, становится под

25 углом / (i/b + A) к горизонтальной плоскости, где -фо - начальное значение угла включения в работу гидроцилиндра 8, а угол, нэ который изменяется наклон направляющей при выдвижении

30 или втягивании штока гидроцилиндра 8.

В процессе движения перед стойками 4 и 10 образуются несимметричные трещины на поверхности грунта, так как разрабатываемый грунт, как правило, является нео35 днородным и различной плотности.

Из этого следует, что наиболее устойчивое движение базовой машины, а также менее энергоемкое продолжение стоек 4 и 10 будет движение по образующимся трещи40 нам.

Это достигается за счет опоры 1, которая смещает стойки 4 относительно базовой машины в горизонтальной плоскости и опоры 5, обеспечивающей смещение стойки 10

45 относительно стойки 4 и базовой машины в той же плоскости, так как при встрече стойками 4 и 10 неоднородного массива грунта или препятствия на своем пути в виде валунов, глыб стойки 4 и 10 стремятся выбрать

50 направление наименьшего сопротивления движению.

В работе рыхлителя возможно изменение глубины Нмакс рыхления. В этом случае рычаг переключения распределителя 17 ус55 танавливается в положение, соответствующее выбранной глубине рыхления, при этом шток гидроцилиндра 3 приводите движение подвеску 2, которая, в свою очередь, передает поступательное движение стойке 4, заглубляющейся со скоростью VL Одновременно со штоком гидроцилиндра 3 двигается шток гидроцилиндра 13, который, толкая шарнир 14, перемещает стойки 10 посредством ползунов 11 в пазу 12.

При этом стойка 10 заглубляется со скоростью V2, которая равна 2Vi, такое соотношение скоростей всегда обеспечивает соотношение ha 2hi между заглублением стоек 4 и 10.

Таким образом, предлагаемое изобретение по сравнению с известным позволяет снизить энергоемкость процесса рыхления и повысить производительность рыхлителя.

Формула изобретения 1. Рыхлитель, включающий параллелог- раммную подвеску для соединения с базовой машиной, силовой гидроцилиндр ее управления, соединенную с подвеской переднюю рыхлительную стойку, связанную с последней несущую раму, на которой смонтирована задняя рыхлительная стойка, и гидросистему, отличающийся тем, что, с целью повышения его производительности и расширения эксплуатационных возможностей, передняя часть параллелограммной подвески снабжена основной флюгерной опорой с вертикальным шарниром, несущая рама выполнена из соединенной вертикальным шарниром с пере0

5

0

5

0

дней рыхлительной стойкой дополнительной флюгерной опоры, из шарнирно прикрепленной к верхней части последней и установленной с наклоном в сторону рыхления направляющей с продольным пазом, из размещенного в пазу направляющей с возможностью возвратно-поступательного перемещения ползуна и из второго гидроцилиндра управления, корпус которого закреплен на направляющей и шток соединен с ползуном, при этом задняя рыхлительная стойка смонтирована на ползуне, задняя часть направляющей связана с ниж- ней частью дополнительной флюгерной опоры, а диаметры трубопроводов, соединяющих полости первого и второго гидроцилиндров управления с гидросистемой, связаны зависимостью

di da cosec i/J,

где di - диаметр трубопроводов первого гидроцилиндра;

d2 - диаметр трубопроводов второго гидроцилиндра;

1р - угол наклона направляющей, равный 30-40°.

2. Рыхлитель по п.1,отличающийся тем, что задняя часть направляющей соединена с нижней частью дополнительной флюгерной опоры посредством дополнительного гидроцилиндра.

Изобретение относится к землеройной технике и м б использовано во всех отраслях народного хозяйства на грунтах HV категорий, особенно при разработке мерзлых грунтов Цель изобретения - повышение производительности рыхлителя и расширение его эксплуатационных возможностей. К базовой машине посредством основной флюгерной опоры 1 с вертикальным шарниром прикреплена параллелограммная подвеска 2 с передней рыхлительной стойкой 4. К последней вертикальным шарниром присоединена дополнительная флюгерная опора 5, К ее верхней части посредством

#ww/w#/Jr #/////////////// Фм.2

А-А

Повернуто

10

Фиг.З

Фиг.5

ФигЛ

У

// JP//7///////W/7/S/S ////// S/S/S/SSS #У /// /// S/S SSS SSS

Фиг.6