Землеройно-мелиоративная машина Советский патент 1978 года по МПК E02F5/10 

Амортизатор 9 лемпферио системы размещен горизонтально и выполнен в влде гидроцилиндра, одна нз полостей которого соединена с гидроаккумулятором 11. Гидроаккумулятор 11 размеш,ен на прнцеиной раме 7 и соедпнеи с одной стороны с гидронасосом 10, а с другой через дроссель 17 с гидромотором 12, который установлен на корнусе вибратора 6. Пнтаиие гидронасоса 10 осуществляется нз гидробака 18 через ианориый золотник 19.

На машине имеется также донолнительная гидросистема, включающая силовые цилиидры 20, осуществляющие неревод в трансиортпое ноложение рабочего органа, оиирающегося в рабочем иоложеиии на грунт через ходовые колеса 21 прицеиной рамы 7. Унравленне силовыми цилиндрами 20, нмеющимн «плавающее ноложенне, производится гндрораспре/елителем, расположенным в кабине.

Работает землеройно-мелноративная мащица еледующнм образом.

Прн трансиортцом движении мащииы валу 4 нривода бортредуктора обесиечена свобода вращення с любой скоростью, нроиорциопальной оборотам вала двигателя и деитральпой передачи 3, тем, что полуось 15 дифференциала заторможена. Этому сиособствует то, что масло иа участке гидромагнстралн меладу гидронасосом 10 и дросселем 17, проходное отверстие которого перекрыто, находится под некоторым давлением, создаваемым гндроаккумулятором 11, в результате чего вал 16 гидронасоса 10 остается неподвижным. Прн этом рабочий орган 5 находнтея в нереднем положепин, поскольку масло под давлением в гидроаккумуляторе 11 поступило в соединенную с ним штоковую полость гидроцилнпдра амортизатора 9 и отодвинуло вперед его корпус.

Заглубление рабочего органа 5 в грунт производится действием силовых цилиндров 20, которые затем гидрораспределителем из кабины машиниста ставятся в «плавающее положение. Возникающее при заглублении тяговое сопротивление рабочему органу 5 приводит к возрастанию давления в щтоковой полости гидроцилиндра амортизатора 9 до такой величины, которая сравнивается с величиной давления масла в соединенном с ним гидроаккумуляторе 11. В результате этого рабочий орган отодвигаетея в заднее ноложение иолностью.

Одновременно вслед за возросшим тяговым сопротивлением возрастает сонротивление вращению полуоси 14 дифференциала. Как только это сонротивление сравнивается с сонротивлепием, оказываемым на шестерни гидронасоса 10 давлением в гидроаккумуляторе 11, полуось 15 дифференциала и вал 16 гидронасоса 10 приходят во вращение. По мере увеличения угловой скорости 0)2 вала 16 скорость coi вала 4 уменьшается и, следовательно, уменьшается линейная скорость мащины. Таким образом, имеет место автоматическое регулирование загрузки тягача в зависимости от тягового сопротивления.

Включившийся в работу гидронасос 10, нодавая масло в гидроаккумулятор 11, увеличивает в нем давление. Вследствие этого крутящие моменты на валу 16 гидронасоса 10 и валу 4 иривода бортредукторов возрастают, что ириводит к возможности увеличения тягового усилия тягача 1. В это же время поршень гидроаккумулятора 11 иод действием поступающего в него масла открывает кинематически связанным с ним регулятором дросселя 17 ироходпое сечение иоследнего и поток масла начнет постунать к гидромотору 12 привода вибратора 6.

Асимметричные еиловые импульсы (с.м. фиг. 3), передаваемые вибратором 6 рабоче.му органу 5, действуют в продольном горизоптальио.м направлении (по оси у). Причем силовой импульс с больщой возмущающей силой FI действует но ходу мащины (активный силовой импульс), а с малой р2 - против хода (реактивный силовой импульс).

Под действием силового импульса с возмущающей силой FI рабочий оргаи 5, который отжат грунтом в крайнее заднее ноложение, ограниченное величиной хода поршня гидроцилиндра амортизатора 9 или усилие.м на его щтоке, начинает поступательно иа тягах 8 перемещатьея вперед, преодолевая сопротивление грунта конаиню. При этом объем штоковой иолости гидроцилиндра увс.чнчивается на величину амплитуды колебаний и начинает поступать масло из гидроаккумулятора 11. Так как тягач 1 землеройно-мелиоративной машнны, а также связанный с ним поршень амортизатора 9 движутся вперед, то тяговое усилие тягача через масло, находящееся под давлением в щтоковой полости, передается на рабочий орган 5, присоединяясь к активному силовому имнульсу и помогая рабочему органу разрущать грунт. Причем уеилие на штоке амортизатора 9 должно быть равным или несколько большим, чем максимальная возмушающая сила FZ, я также меньше, чем тяговое усилие тягача. В этом случае под действием реактивного силового импульса рабочий орган 5 не будет отходить назад, а машина будет постунательно двигаться дальше вперед. Поршень амортизатора 9, двигаяеь вместе с тягачом, уменьшает штоковый объем на величину, равную расстоянию, которое пройдет машина за время действия реактивного силового импульса (tz), т. е. в результате восстановится первопачальная кинематика взаимодейетвия рабочего органа с грунтом.

Система сил, действующих на рабочий орган, состоит из результирующей силы резания грунта, силового импульса вибратора 6 и силы тяги тягача 1.

Результирующая сила резания и активный силовой импульс образуют пару сил, воспринимаемую рамой 7. Вследствие этого в точках крепления рамы 7 к тягачу 1 и к опорным колесам 21 появляются вертикальные реакции, величина которых убывает от макеималь

ного значения до величины, определяемой другим моментом того же знака, развиваемым реактивным силовым имнульсом и силой тягн тягача 1, которая нередается рабочему органу 5 через амортизатор 9. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет заменить передачу на тягач нежелательных продольных горизонтальных вибраций на прижимающее его к земле усилие, которое изменяется но величине, но не но направлению.

При однородном грунте и постоянных параметрах прокладываемого канала (траншеи) и т. п. устанавливается устойчивая работа землеройно-мелиоративной машины без передачи горизонтальных продольных (по ходу машины) вибраций на трактор и водителя.

С нарушением вышеуказанных условий режим работы машины изменяется. При повышении сопротивления грунта копанию (увеличение плотности, глубины капала и т. д.) машина или замедляет свое движение или совсем останавливается, так как значения силы, развиваемой вибратором 6 при первоначальных параметрах работы, будет недостаточно для преодоления сопротивления грунта копанию. Остановка гусениц тягача и, соответственно, полуоси 14, вызывает пропорциональное увеличение угловой скорости «г вала 16 гидронасоса 10. Следовательно, вал 16 гидронасоса начнет врашаться быстрее, увеличивая объем поступаюш,его в магистраль масла. Это приводит к повышепию давления масла в гидроаккумуляторе И и, как следствие, к увеличению оборотов гидродвигателя 12 вибратора 6, в результате чгго он передаст большую возмуш,аюш,ую силу.

Под действием активного силового импульса с более высокой возмуш,ающей силой FI рабочий оргап 5 начнет внедряться в грунт, затем во время действия реактивного имиульса рабочий орган будет оставаться в нрежнем фиксированном положении, а тягач продолжать поступательное движение вперед вместе с поршнем амортизатора 9, т. е. цикл начнет повторяться, только давление масла в гидроаккумуляторе 11, а следовательно, и в гидроцилипдре амортизатора 9 будет выше, чем при работе в более легких грунтовых условиях.

При работе машины может наступить момент, когда гидроаккумулятор 11 будет заряжен на максимальное давление, а возмупгаюшая сила F по величине будет недостаточна

для преодоления раоочпм органом препятствпя в грунте, например валуна, пня и т. п. Поэтому машина вынуждена будет остановиться. В этом случае нолуось 15 дифференциала начнет вращаться с резко увеличенной частотой, что приведет к резкому повышению давления масла в гидромагпстрали или к резкому увеличению числа оборотов гидродвигателя 12 вибратора 6, который будет передавать рабочему органу нежелательно большую сплу р2. Это может привести к срыву грунта гусеницами тягача.

С целью предотвращения разрыва трубопроводов гпдромагистрали или ограничения числа оборотов гидродвигателя 12, в ней между гидроаккумулятором И и дросселем 17 включен напорный золотник 19 (или предохранительный клапан). При достижении опасного давления выходное сечение напорного золотника 19 откроется и часть масла сбросится или в масляный бак 18 тягача, или поступит в сигнальный механизм, предупреждающий машиниста о необходимости изменения разработки грунта.

Формула изобретения

Землеройно-мелиоративная машина, тягач которой имеет в заднем мосту центральную передачу и вал привода бортредз кторов, а рабочий орган машины выполнен в виде ножа с вибратором и соединен с прицепной рамой тягача посредством параллелограммной подвески и демпферной системы с амортизатором, отличаюшаяся тем, что, с целью обеспечения совместного действия на грунт через нож возмущающей силы вибратора и силы тйги тягача ири одновременной его виброизоляции, демнферпая система имеет гидронасос, гидроаккумулятор и гидромотор привода вибратора, а между центральной передачей ивалом привода бортредукторов в заднем мосту установлен дпфферепциал, одна полуось которого кинематически связана с валом привода бортредукторов, а другая - с валом гидронасоса, смонтированного на кориусе заднего моста, при этом амортизатор размещен горизонтально и вынолнен в виде гидроцилиндра, одна из полостей которого соединена с гидроаккумулятором, который размещен па прицепной раме и соедипеп с одной стороны с гидронасосом, а с другой - через дроссель с гпдромотором, который установлен на корпусе вибратора.

(риг. г

17

iPuz. 3