Рабочий орган плужного каналокопателя Советский патент 1982 года по МПК E02F5/02 

(54) РАБОЧИЙ ОРГАН ПЛУЖНОГО КАНАЛОКОПАТЕЛЯ 12 Изобретение относится к землеройным машинам, а конкретно к плужным каналокопателям. Известен корпус почвообрабатывающего орудия отвального типа, состоящий из стойки с закрепленными на ней лемехом и отвалом, имею щим развертывающуюся поверхность,которая описывается уравнением четверто го порядка. Угол между горизонтальны следами обкатываемой плоскости и об реза корпуса является переменным 1 Однако применение такой конструк ции корпуса в условиях закрытой бороздаг, например, для нарезки каналов, траншей, борозд, и т, п. нарушает технологический процесс, в результате чего происходит .заклинивание почвенного пласта между откосами канала и рабочей поверхностью корпуса. Это приводит к резкому увеличению тягового сопротивления. Наиболее близким к предлагаемому является каналокопатель, рабочий Орган которого состоит из лемеха и право- и .левооборачивающего отвалов причем поверхность отвалов является развертывающейся частного типа (конической или цилиндрической)С2. Однако для развертывающихся поверхностей частного типа невозможно получить такого соотношения их параметров, при котором можно одновременно снизить до минимума Залипание рабочего органа, сгруживание почвы и заклинивание, почвенного пласта. Известно, что залипание нарушает технологический процесс, так как на поверхность рабочего органа налипает грунт и движение пласта происходит не по поверхности рабочего органа, а по налипшему слою грунта. Для ликвидации залипания необходимо подобрать определенное соотношение между кривизной различных участков отвальных поверхностей. Сгруживание почвы также нарушает технологический процесс вследствие снижения способности корпуса перемещать грунт в боковом направлении. При Ътом значительно увеличивается масса грунта, находящегося перед рабочим органом. Сгруживание почвы перед корпусом каналокопателя возникает, если угол между направлением движения каналокопателя и следом касательной плоскости к левооборачивающей (или правообрачивающей) отвальным поверхностям с точкой касания, расположенной на линии стыка отвалов на высоте, рав ной полной высоте рабочего органа (точка о1), принимает значения более . Для ликвидации сгруживания почвы каналокопателем необходимо, чтобы величина упомянутого уг ла была меньше 50°. Учитывая, что верхняя кромка отвала da горизонтальна, этот угол соответствует углу кр. Сущность явления заклинивания грунта между рабочим органом и откосом заключается в том, что если угол между направлением действия на почвенный пласт силы со стороны отвальной поверхности и нормалью к откосу меньше угла трения грунта о грунт, то движение почвенного пласта по откосу канала значительно затрудняется. Это ухудшает качество нарезаемого ложа канала и п вышает тяговое сопротивление отвала. Угол между направлением действу щей на почвенный пласт силы и нормалью к откосу зависит от угла меж ду положительными направлениями но малей к плоскости откоса и отвальной поверхности (.угла задирания). При этом в качестве положительных сторон откоса и Ьтвальной поверхности приняты стороны, обращенные разрабатываемому грунту. Плоскость откоса определяется положением рабочего органа как плоскость, нормаль к которой лежит к поперечновертикальной плоскости к рабочему гану под углом заложения откоса (гол Л). В идеальном случае (при отсутст вии сил трения ) направление сил, действующих на пласт, совпадает да направлением нормали к отвальной поверхности, угол между направлением действующей на пласт силы и нормалью к откосу равен углу задирани В реальных усло.виях силы трения грунта об отвал отклоняют направле ние действующей на пласт силы со стороны отвальной поверхности от но мали к ней, угол между направление действующей на пласт силы и нормал к откосу становится больше угла за дирания. Поэтому с увеличением сил трения возникает опасность заклини вания пласта. Таким образом, в выемке канала, т. е. ниже уровня дневной поверхно ти грунта, величина углов задирания должна выбираться не более 95105° . В то же время выше уровня дне ной поверхности почвы углы задирания для повышения, плотности откосо должны приниматься больше, чем в выемке. .На основании экспериментальных данных установлено соотношение меж ,ДУ углами задирания различных точек отвальной поверхности, при котором улучшается качество нарезаемого ложа канала и снижается тяговое сопротивление каналокопателя. Цель изобретения - повышение производительности путем снижения тягового сопротивления копанию и улучшение качества нарезаемого канала. Указанная цель достигается тем,что в рабочем органе, плужного каналокопателя, включающем лемех, соединенный с отвалами с боковыми режущими и верхними кромками и общей линией стыка. Кривизна К линии стыка отвалов имеет максимальное значение в средней части и составляет 0,1 - 0,15 точке присоединения лемеха и 0,2 - 0,3 ,. в точке, стыка верхних кромок отвааов, а угол задирания отвалов увеличивается по высоте рабочего органа и составляет 95 - 105° в средней части боковой режущей кромки, 65 75 в точке присоединения лемеха и 125 - 135° у верхней кромки отва- ла. На чертеже изображен рабочий орган плужного каналокопателя, общий вид. Рабочий орган плужного каналокопателя включает лемех 1 и отвал с право- и левооборачивающими отвальными поверхностями 2, которые представляют собой развертывающиеся поверхности общего вида и имеют боковые режущие кромки 3, верхние кромки 4 и общую линию 5 стыка. Линия стыка проходит по точкам аЪссЗ от носка лемеха а до верхней точки d лобового контура, расположенной на высоте Н. В точке с , расположенной на высоте 0,5 Н (в средней части ), линия 5 имеет максимальную кривизну К К,дщ,. В точке Ь кривизна линии 5 минимальна и составляет 0,1 - 0,15 -К„(,,с, точка Ъ минимальной кривизны находится в месте соединения лемеха с отвалом на высоте li-i 0,1 Н. В точке, расположенной на высоте Н, линия 5 имеет кривизну К 0,2 - 0,3 Kf.g. . Отвальные поверхности 2 характеризуются также углами затирания. Для левооборачивающей и правооборачивающей отвальных поверхностей этот угол d увеличивается по высоте отвала и принимается равным в точке С-) (у середины боковых режущих кромок отвалов) dLi 95 - 105° , в точке Ъ,, (точка присоединения боковых кромок к лемеху ) угол задирания oi. принимается 65 - 75° (на 20-30° меньше , а в точке о1 (у верхних кромок отвалов на высоте Н )о1.з, 125-135°, на

20 - 30° больше, чем значение угла задирания cL , принятое в точке с.

Плужный каналокопатель работает, следующим образом.

.При движении рабочего органа каналокопателя его лемех 1 отделяет отпочвенного монолита (подрезает ) плас грунта по дну канала и направляет ег на отвальные поверхности 2. Подрезание пласта по откосам канала осуществляется боковой кромкой 3 отвальных поверхностей ( отрезок а, Ъ , о, находящихся в пределах выемки канала (ниже уровня дневной поверхности грунта). Под напором .вновь поступающего грунта отделенный от почвенного монолита и разрушенный пласт разделяется на лва потока, движущиеся по левооборачивающей и правооборачивающей отвальным поверхностям По каждой отвальной поверхности плас грунта движется вверх и в сторону от продольной оси рабочего органа.

За пределами выемки (выше уровня дневной поверхности почвы ) между боковой кромкой отвальной поверхности (отрезок о)и дневной поверхностью грунта образуется щель, в которую просыпается вынутый из пределов выемки канала и разрушенный грунт, т. е. с обеих сторон от канала на его бермах формируются отсыпанные валики грунта. Угол между боковой кромкой отвала за пределами выемки и дневной поверхностью грунта принимается меньше внутреннего угла трения грунта о -грунт. Таким образом, предотвращается отсыпание вынутого грунта в канал. Кривизна линии отвалов вблизи лемеха принята минимальной. Это уменьшает силы трения, сопротивление, обуславливаемое деформацией грунта, снижает склонность рабочего органа к залипанию. Малая кривизна линии стыка отвалов в верхней части рабочего органа обуславливает меньшую склонность его к сгруживанию грунта и предотвращает пересыпание последнего через верхние кромки 4 отвалов (линия ddl).

Кроме того, для предлагаемого рабочего органа углы задирания увеличиваются по высоте корпуса и составляют в точке с 95-105, в точке на 20-30° меньше, а в точке сЗ-, на 20-30° больше, чем значение угла задирания, принятого в точке О-) . Причем высота расположения точек Ъ. , с и d относительно дна канала по отношению к полной высоте рабочего органа Н принимается равной; 11 0,1 H,-hc-, 0.5 Н , Н. Такое соотношение между углами задирания различных точек отвальной поверхности по высоте в пределах выемки обеспечивает оптимальные условия отделения почвенного пласта боковыми кромками отвала (отрезок с() по плоскости откоса, а за пределами . выемки обуславливает улучшение усло5 ВИЙ формирования насыпных валиков, меньшую склонность отвала к сгружи- ванйю почвы.

Применение изобретения обеспечивает повышение производительности

0 за счет, снижения потребного тягового усилия и улучшение качества каналов.

Формула изобретения

25

Рабочий орган плужного каналокош теля, включающий лемех/ соединенный отвалом с боковыми режущими и в,ерхними кромками и общей линией стыка, отличающийся тем, что,, е целью повышения производительност путем снижения тягового сопротивлек копанию и улучшения качества нарезаемого канала, кривизна К линии стыка отвальных поверхностей имеет максимальное значение К,с(ксВ средней части и составляет 0,1 - 0,((;;В точке присоединения лемеха и 0,2 0,ЗКмо,кр в точке стыка верхних кро ак-с.,

МОК отвалов, а угол задирания от-, валов увеличивается по высоту рабо- чего органа и составляет 95 - 105° в средней части боковой режущей кромки, 65-75° в точке присоединения лемеха и 125 - верхней кромки отвала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 405485, кл. А 01 В 15/02, .1971.

2.Бочаров П.И. Каналокопатели для нарезки временных оросителей

в условиях Заволжья.- Гидротехника и мелиорация, 1952, № 9 (прототип).