Рабочий орган для рыхления мерзлого грунта Советский патент 1982 года по МПК E02F5/30 

Изобретение относится к строитель ству и предназначено для рыхления прочных талых грунтов, а также горных пород средней и низкой прочности. Известен рабочий орган для рыхления грунтов и горных по род, состоящий из стой ки, наконечника, защитной накладки и жестко закрепленного на стойке уширителя 1 . Жесткое крепление уширителя затруд нйет выбор оптимального угла резания как в процессе установившегося рыхления, так и в процессе заглубления рабочего органа. В результате увеличива ется сопротивление рыхлению, что приводит к снижению производительности. При рыхлении грунтов с включением гальки, гравия и валунов нагрузка на уширитель по длине его режущей кромки становится неравномерной. В случаях, когда с валуном встречается только конец уширителя, зуб рыхлителя вос принимает дополнительный (по сравнению с рыхлением однородных грунтов) крутящий момент, из-за чего требуется увеличение поперечного сечения стойки и уширителя, что приводит к увеличению их массы (веса), а при установке уширителя на серийно выпускаемые нерассчитанные на нагрузки от уширителя стойки - к поломке последних, т.е снижению надежности и долговечности. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является рабочий орган для рыхления мерзлого грунта, в котором уширитель хвостовиком прикреплен к стойке шарнирно с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной плоскости стойки. Угол резания уширителя устанавливается самопроизвольно в процессе рыхления и таким образом, что вектор скорости движения уширителя постоянно находится в его плоскости 23. Недостатком этого устройства является то, что в случае рыхления грунтов с каменистыми включениями и при392менения стойки, рассчитанной на нагрузки от ушйрителя, эта конструкция рабочего органа имеет большуо массу, а в случае применения стойки, не рассчитанной на установку уширителя, но тем не менее работающей с ними - низкую долговечность и надежность. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности рабочего органа для рыхления мерзлого грунта. Эта цель достигается тем, что уширитель соединен с хвостовиком при помощи вертикального шарнира. Вертикальный шарнир (вторая степень свободы уширителя исключает возникновение кру тящего момента на стойке зуба. При встрече одного конца уширителя с валу ном уширитель поворачивается вокруг оси вертикального шарнира, перекрещивающеися под прямым углом с осью поперечного горизонтального шарнира. Расстояние этого конца уширителя до плоскости стойки уменьшается, а другого увеличивается до тех пор, пока крутящие моменты сил сопротивления движению правой и левой гюловин ушири теля не уравновесятся, а общий крутящий момент не станет равным нулю. На фиг. 1 изображена конструкция рабочего органа, вид сбоку; на фиг.2разрез А-А на фиг. 1; на фиг.93 сечение Б-Б на фиг. 2. Рабочий орган для рыхления мерзлого грунта включает стойку Т, защитную накладку 2, наконечник 3 и уширитель 4, прикрепленный к стойке цилиндрическим шарниром 5, вилкой 6 (хвостови ком) и вертикальным цилиндрическим шарниром 7. При этом шарнир 5 обеспечивает возможность поворота уширителя вокруг оси, перпендикулярной плоскости стойки, а вертикальный шарнир 7 - вокруг оси, перекрещивающейся под прямым углой с осью другого шарнй , Во процессе заглубления рабочего органа, его перемещения при постоянном заглублении и выглублении уширитель поворачивается вокруг шарнира 5, занимая положение в пространстве при котором обеспечивается наименьшее сопротивление Перемещению рабо- . 94 чего органа. При встрече одного из концов уширителя 4 с валуном уширитель поворачивается вокруг вертикального шарнира 7 в сторону наименьшего сопротивления, ликвидируя тем самым критическое нагружение рабочего органа. Удалейие валуна из грунта может быть осуществлено при повторном цикле рыхления путем зацепления его не уширителем, а наконечником зуба рыхлителя. При этом обеспечивается приложение нагрузки к зубу рыхлителя по продольной плоскости симметрии зуба, а крутящий момент равняется нулю. Таким рбразом применение предлагаемого рабочего органа позволит в случае установки уширителеи на стоики зуба, не рассчитанные натакую установку, полностью исключить поломку стоек, возникающую из-за приложения нагрузки на один из концов уширителя при рыхлении грунтов с включением гальки и валуном, а в случае установки уширителеи на стойки зуба, рассчитанные на такую установку, снизить массу рабочего органа. Формула изобретения Рабочий орган для рыхления мерзлого грунта, включающий рыхлительную стойку с наконечником, защитную накладку и уширитель с хвостовиком крепления, соединенным поперечным горизонтальным шарниром с тыльной стороной основания стойки, о т л и-чающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, уширитель соединен с хвостовиком при помощи вертикального шарнира. .Источники информации, принятые во внимание.при экспертизе 1. Шлайдо Г. А. и др. Современные конструкции рабочих органов рыхлитеЛЯ.- Механизация строительства, 1977, № 5, с. k, 16, рис..1,4. 2. Захарчук Б. 3. и др. Навесное тракторное оборудование для разработки ВЫСОКОПРОЧНЫХгрунтов. М., Машиностроение, 1979, с. 31, рис . 11 (прототип).