Рабочий орган для нарезания щелей в грунтах Советский патент 1981 года по МПК E02F5/08 

(54) РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ЩЕЛЕЙ В ГРУНТАХ

1

Изобретение относится к мерзлоторезным, камнерезным и бетонорезным машинам и может быть использовано в качестве рабочего органа при резании ими щелей.

Известен рабочий орган для нарезания щелей, включающий установленную на раме фрезу, имеющую планетарный привод вращения 1.

Недостаток данной конструкции состоит в том, что нет возможности регулировать амплитуду вибрации рабочего органа.

Известен также щелерезный рабочий ор ган, включающий раму с закрепленной на ней фрезой, установленной на ведомом валу, планетарный привод вращения с основным импульсатором крутильных колебаний, монтированным на приводном валу и выполненным в виде солнечной щестерни и сателлитов, имеющих дебалансы 2.

Недостаток этого устройства в том, чта оно не предусматривает применение экономичного крупного скола разрушаемого материала.

Цель изобретения - снижение энергоемкости резания и улучшение условий выноса разрушенного материала.

Поставленная цель достигается тем, что ведомый вал фрезы снабжен свободно монтированным на нем зубчатым колесом и установленным на раме посредством подпружиненных подшипников, при этом рама снабжена кремальерной рейкой для взаимодействия с зубчатым колесом, а планетарный привод вращения снабжен дополнительным импульсатором крутильных колебаний, имеющим дебалансы, закрепленные диаметрально противоположно дебалансам основного импульсатора, при этом основ10ной и дополнительный импульсаторы расположены на противоположных концах приводного вала.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема рабочего органа; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение

ts Б-Б на фиг. 1.

Щеленарезной рабочий орган включает установленный на базовой машине ведомый вал 1, на концах которого смонтированы два идентичных импульсатора кру20тильных колебаний, включающих равные ведущие солнечные шестерни 2, введенные в зубчатое зацепление с попарно и диаметрально расположенными одинаковыми сателлитами 3, свободно посаженными на водила 4, скрепленные со звездочками 5. Сателлиты 3 каждого импульсатора снабжены противофазно размещенными дебалансами 6 и 7, которые могут быть подобраны с разными статическими моментами. Для двух импульсаторов дебалансы установлены также противофазно. Это вь1ражается в том, что при мгновенном расположении дебалансов 6 к центру вращения их водила 4, дебалансы 7 другого импульсатора занимают наоборот наиболее удаленное от центра вращения их водила периферийное положение. Каждая из звездочек 5 кинематически связана с рабочим органом. При этом звездочки 8 и 9 этих промежуточных передач свободно установлены на подвесной оси 10, связанной тягами II и 12 соответственно с распределительным валом 1 и ведомым валом 13, несущим закрепленную на нем дисковую фрезу 14, оборудованную противосторонними .резцами. При этой каждая из звездочек 9 через цепь связана соответственно со звездочками 15 и 16. Звездочка 16 закреплена на ведомом валу 13, а звездочка 15 посажена на нем свободно. Ведомый вал 13 установлен в лодпружиненных подшипниках- 17, размещенных с возможностью периодического перемещения в направляющих 18, закрепленных на неподвижной раме 19, шарнирно подвешенной к базовой машине. Звездочка 15 скреплена с зубчатым колесом 20, свободно посаженным на вал 13 и введенным в зацепление с кремальерной рейкой 21, смонтированной на раме 19.

Устройство работает следующим образом. При передвижении базовой машины справа налево (см. фиг. 1) ее правый по ходу машины импульсатор служит для возбуждения крутильных колебаний фрезы 14, а левый импульсатор - для периодических колебаний вала 13 совместно с фрезой 14 относительно неподвижной рамы 19, которая под действием известного механизма ее подъема и опускания (не показан) фиксируется в определенном положении в зависимости от применяемой глубины резания фрезы. Работа каждого импульсатора происходит от вращения приводных солнечных шестерен 2, которые обеспечивают, в свою очередь, вращение вокруг своих осей сателлитов 3. Ввиду противофазной неуравновешенности этих сателлитов дебалансами б и 7 на водила каждого импульсатора передается знакопеременный динамический вращающий момент - крутильные колебания. На фиг. 1 и 2 зафиксировано нейтральное положение обоих импульсаторов при нулевых значениях, получаемых на них динамических моментов. Однако последующий поворот сателлитов 3 от щестерни 2 приводит к количественному значению динамического момента на каждом водиле 4. Эти моменты на двух импульсаторах всегда разнонаправлены и одинаково периодичны, т. е.

звездочки 5 правого и левого импульсатора вращаются всегда в разную сторону с одним периодом. Это достигается за счет применения импульсаторов с одинаковыми их элементами 2 и 3. Использование разных

масс дебалансов 6 и 7, а также различных по диаметру звездочек 5-8-9 и 15-16 в правой и левой линиях передач дает возможность при одинаковом периоде крутильных колебаний получать разные необходимые скорости вращения элементов 15 и 16. Противофазное расположение дебалансов 6 и 7 на обоих импульсаторах при одинаковом периоде их обращения гарантирует противофазное однопериодное, но с разной скоростью, обращение звездочек 16

и 15. Когда вал 13 с фрезой 14 от звездочки 16 получает вращение по часовой стрелке, звездочка 15 с колесом 20 вращается против часовой стрелки и за счет кремальерного зацепления 20-21 перемешает вал 13 с фрезой 14 по ходу движения базовой машины, при этом подшипники 17 сжимают передние пружины и скользят в направляющих 18. Рассмотренное вращение фрезы 14 по часовой стрелке с дополнительным набеганием ее на забой создает разрушение

5 породы крупным сколом. Через полпериода обращения сателлитов 3 картина изменяется на обратную. Фреза 14 получает вращение против часовой стрелки, а вал 13 посредством кремальерной передачи 20-21 отводит фрезу 14 с валом 13 вправо, чем

° обеспечивает общее снижение подачи на забой. В эти полпериода обращения водил 4 обоих импульсаторов фреза 14 в основном не режет, а с мгновенной скоростью своего вращения выносит разрущенную породу

5 на поверхность. Периодические колебания вала 13 поддерживаются такими же колебаниями подвесной оси 10, чем достигается стабильная передача вращающего момента на вал 13 правой и левой цепными линиями. Технико-экономический эффект предложенного устройства обеспечивается за счет разрушения породы экономичным крупным сколом; повышенной способностью выноса разрушенного материала при минимальных нагрузках резания на фрезу; возможности независимого регулирования скорости обращения фрезы и ее линейных колебаний при сохранении одинакового периода этих движений, при этом размах линейных колебаний фрезы может регулироваться подбором дебалансных масс импульсатора и под0 жатием пружин скользящих подщипников рабочего вала.

Формула изобретения

Рабочий орган для нарезания щелей в грунта х, включающий раму с закрепленной на ней фрезой, установленной на ведомом валу, планетарный привод вращения с основным импульсатором крутильных колеба