Навесное оборудование для рыхления грунта Советский патент 1979 года по МПК E02F5/30 

I

Изобретение относится к технике рыхления твердых покрытий (мерзлых и прочных грунтов), для которой на рабочий орган рыхлителя вместе с тяговым усилием базовой машины воздействует ударная нагрузка устройства, приводимого в действие маслостанцией той же машины.

Известен активный рыхлитель, ударное устройство которого навешивается на базовую машину 1.

Недостатком такого рыхлителя являются значительные усилия отдачи, опасные для базовой машины и экипажа, ограничиваюш,ие производительность рыхлителя.

Наиболее близким к изобретению является навесное оборудование для рыхления грунта, включающее раму с породоразрушающим зубом и взаимодействуюш.им с ним гидропневмоударником с взводящей и газовой полостями 2.

Такое оборудование имеет ограниченную производительность из-за значительных сил отдачи, возникающих при разгоне подвижных масс гидропневмоцилиндра и опасных для базовой машины.

Целью изобретения является гашение энергии отдачи исполнительного органа.

Это достигается тем, что навесное оборудование для рыхления грунта снабжено дополнительными гидропневмоударниками, продольные оси которых смещены относительно друг друга и пересекаются под углом менее 60°, при этом взводящие полости гидропневмоударников на выходе имеют золотники и соединены последовательно. Газовая полость каждого из гидропневмоударников может быть снабжена компаратором давления, связанным с золотником.

На фиг. 1 изображено подвесное оборудование для рыхления грунта; на фиг. 2 дана гидравлическа;я схема исполнительного органа активного рыхлителя.

Подвесное оборудование для рыхления грунта размещается на базовой машине 1 и включает раму 2 с жестко закрепленными на ней гидропневмоударниками 3, 4 и 5 и породоразрушающим зубом 6. Оси цилиндров гидропневмоударников смещены относительно друг друга и пересекаются под углом менее 60° для любых двух смежных гидропневмоударников. Породоразрущающий зуб 6 имеет несколько ударных площадок (по числу гидропневмоударников), нормали к которым расположены в плоскоети вращения зуба и пересекаются под углом менее 60° для любой пары смежных площадок. Напорная магистраль 7 соединена с взводящей полостью 8 гидропневмоударника 3, включающего порщень 9 и газовый аккумулятор 10, который сообщается с компаратором давления 11, представляющим собой реле давления с задержкой времени. Регулирование порога срабатывания реле давления компаратора позволяет обеспечить наперед заданную степень сжатия газа в аккумуляторе и определяемую ею накопленную аккумулятором энергию. К компаратору давления 11 подключен электромагнитный золотник 12, гидравлическая часть которого сообщается с взводящей полостью 8 гидропневмоударника 3 и взводящей полостью 13 гидропневмоударника 4. Полость 13 отделена поршнем 14 от газового аккумулятора 15. Газовый аккумулятор 15 связан с компаратором давления 16, к которому подключен электромагнитный золотник 17. Гидравлическая часть этого золотника сообщается со взводящей полостью 13 гидропневмоударника 4 и взводящей полостью 18 гидропневмоударника 5 с порщнем 19.

Гидравлическая схема исполнительного органа использует ряд идентичных блоков, включающих гидропневмоударник, электроуправляемый золотник и компаратор давления. При этом взводящие полости гидропневмоударников соединены между собой последовательно и на выходе каждой из них расположен золотник, подключаемый к компаратору давления, который, в свою очередь, подключен к газовому аккумулятору того же гидропневмоударника. Из указанных блоков можно набрать цепочку как угодно длинную. Золотник последнего блока будет связан со взводящей полостью гидропневмоударника этого блока и слизной магистралью 20.

При работе жидкость из напорной магистрали 7 подается в полость 8 гидропневмоударника 3 и взводит его поршень 9, сжимая газ в полости аккумулятора .10. При достижении заданного давления в полости аккумулятора 10 компаратор 11 выдает импульс на электромагнит сливного золотника 12, который открывается, и жидкость из полости 8 поступает в полость 13 гидропневмоударника 4. Порщни 9 и 14 соверщают взаимно противоположное движение: при рабочем ходе первого второй осуществляет взвод и сжимает газ в полости аккумулятора 15. Ускоренному движению одного всегда соответствует ускоренное дви- ение другого, а значит имеет место и соответствие ииерциОиных сил, возникающих при нанесении удара гидропневмоударником 3. Если оси гидропневмоударников 3 и 4 совпадают и возникающие инерционные силы действуют по одной прямой в противоположные стороны, при сложении происходит гашение инерционных сил (сил отдачи).

При пересечении осей цилиндров гидропневмоударников 3 и 4 величина равнодействующей инерционных сил определяется путем геометрического сложения. Так, угол в 60° между осями цилиндров соответствует углу в 120° между инерционными силами, при котором величина равнодействующ.ей всегда меньще, че.м большая из составляющих, или равна величине составляющих, если составляющие одинаковы. Если угол между осями цилиндров меньше 60°, инерционные силы 8 будут располагаться под углом более 120° и величина большей из сил отдачи всегда будет частично компенсироваться. Та.ким образом, имеет место гашение сил отдачи.

Передача порции жидкости из полости 8

в полость 13 заверщается тем, что гидропневмоударник 3 производит удар и затем начинается его взвод, а в полости аккумулятора 15 давление достигает заданного и компаратор 16, связанный с этой полостью,

0 выдает импульс на электромагнит сливного золотника 17, который открывается, и порция жидкости из полости 13 поступает в полость 18 гидропневмоударника 5, взводя его поршень 19. Взаимодействие инерционных сил гидропневмоударников 4 и 5, расположенных под углом менее 60° друг к другу, приводит к гашению сил отдачи при ударе гидропневмоударника. Цепочка связанных между собой гидропневмоударников

0 может быть продолжена настолько, насколько позволяет потенциальная энергия жидкости в напорной магистрали и принятая энергия единичных ударов. Некомпенсированной остается отдача последнего из гидропневмоударников. Сила отдачи его регламентируется реализуемой энергией единичных

ударов.

Использование такой схемы определяет геометрию ударной части породоразрушающего зуба, отличную от известных. Породо., разрушающий зуб имеет несколько ударных площадок, на которые воздействуют гидропневмоударники. Нормали к этим площадкам, соответствующие осевым линиям цилиндров гидропневмоударников, имеют угол .менее 60° для пары смежных площадок.

Определяя энергию ударов каждого из гидропневмоударников, можно перераспределить ее так, чтобы было обеспечено стабильное положение зуба в работе, а в массиве при этом возникали преимущественно растягивающие напряжения, что способствует повыщению производительности рыхлителя.

Формула изобретения

1. Навесное оборудование для рыхления грунта, включающее раму с породоразрушающим зубом и взаимодействующи.м с ним гидропневмоударником с взводящей и газовой полостями, отличающееся тем, что, с целью гашения энергии отдачи исполнительного органа, оно снабжено дополнительными гидропневмоударниками, продольные оси которых смещены относительно друг друга и пересекаются под углом менее 60°, при этом взводящие полости гидропневмоударников на выходе имеют золотники и соединены последовательно.

2. Оборудование по п. 1, отличающееся тем, что газовая полость каждого из гидропневмоударников снабжена компаратором давления, связанным с золотником.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство № 185766, кл. Е 02 F 5/30, 1964.

2.Авторское свидетельство № 296452, кл. Е 02 F3/04, 1968.

Фиг.1