Виброрыхлитель Советский патент 1981 года по МПК E02F5/30 

Изобретение относится к области строительного и дорожного машяностроения, а именно к землеройным маши нам, и может быть использовано при рыхлении мерзлых и прочных грунтов. Известен виброрыхлитель, включаю щий магнитострикционные вибраторы, соединенные с зубьями. Зубья имеют возможность вертикального перемещения 1 . Недостатком устройства является снижение толщины разрыхляемого слоя а следовательно, и производительнос в результате вертикальной перестано ки рабочего органа по мере увеличения прочности грунта. Известно устройство, включающее систему подвески его к базовой машине, магнитострикционный вибратор в корпусе и зуб со сменным наконечником. Некоторое увеличение производительности машины и снижение эне гоемкости рыхления в данном случае обеспечивается быстросъемностью режущего наконечника. Это дает возможность сравнительно быстро устана ливать на зуб режущий наконечник, дигилетр которого наиболее благоприя тен для разрабатываемого грунта И Однако направление колебаний режущего наконечника в рассматриваемом устройстве совпадает с направлением продольных колебаний зуба и остается неизменным в процессе работы машины. РазраОатываекый же грунт имеет блочное строение, определяемое системой внутренних и пустот. Поэтому направление колебаний зуба, а следовательно, и режущего наконечника не совпадает с направлением наиболее благоприятного приложения нагрузки, определяемого структурными особенностями грунта. Это суиественно снижает эффективность устройства. Цель изобретения - снижение энер- , :гоемкости рыхления путем создания дополнительных поперечных колебаний наконечника. Указанная цель достигается тем, что центр масс наконечника смещен относительно продольной оси зуба. На фиг.1 изображен виброрыхлитель, вид сбоку на фиг.2 - то же, вид cBepji y. Виброрыхлитель, соединяемый с базовой машиной посредством элементов подвески 1, состоит из магнитострик- ционного вибратора 2, соединенного С зубом-концентратором 3, несущим на свободном конце наконечник 4 с режущнм концом 5. Взаимное расположение зуба 3 и режущего наконечника 4 выполнено таким образом, что центр масс О последнего смещен на расстояние л и 1 относительно плоскостей XZ и ху, проходящих через продольную рсь зуба. Вйброрыхлитель работает следующим образом. При подаче электрического тока на обмотки вибратора 2 в системе, состо щей из вибратора 2 и зуба 3, возника ют продольные колебания в режиме сто чей волны.В результате этих колеба НИИ свободный конец зуба, несущий наконечник 4, совершает возвратнопоступательные движения в направлении продольной оси устройства. Так как центр масс наконечника 4 смещен относительно продольной оси устройст ва, инерционные CHJOI, определяемые массой наконечника 4, оказываются приложенными к зубу 3 не по его оси, а с некоторым эксцентриситетом. Всле ствие этого зуб 3 подвергается действию изгибавяцего момента, приложенного к его концу, и, следовательно, . совершает не только продольные колебания, но и изгибные. Результирующее движение режущего наконечника складалвается из возвратно-поступател ного и взаимно-перпендикулярных попе речных смещений, определяемых эксцентриситетами 1 и Ijj, ИЗГИбНЫМИ жесткостями зуба в плоскостях ху и XZ и частотой электрического тока, подаваемого на обмотки вибратора.

Фиг.1

Таким образом, при взаимодействии с разрушаемым грунтом режущий наконечник 4, кроме возвратно-посту пательного движения совершает, находясь в контакте с грунтом, движение по сложной траектории. Такое сложное движение наконечника 4 обеспечивает приложение нагрузки к грунту по различным, периодически -меняющимся направлениям, и, таким образом, существенно увеличивает вероятность воздействия на грунт в направлении,наиболее благоприятном для его разрушения. Формула изобретения Виброрыхлитель, включающий магнитострикционный вибратор, закрепленный на тррце вибратора зубконцентратор с наконечником, режущий конец которого расположен на продольной оси зуба, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса рыхления, центр масс наконечника расположен со смещением относитель,но продольной оси -зуба. Источники информации, принятые во,внимание при экспертизе 1.Авторскоесвидетельство СССР № 410159, кл. Е02 F 5/30, 1972. 2.Авторскоесвидетельство СССР № 568708, кл. Е02 F 5/30, 1975 Дпрототип).