Устройство для разрушения твердых пород Советский патент 1982 года по МПК E02F5/30 

Изобретение относится к разработке грунта, а именно к устройствам, служащим для разрушения твердых пород.

Известно устройство для разрушения пород, содержащее корпус, связанный с ним рабочий элемент с режущим наконечником, ударный элемент и вибропривод с двигателем и валом, связанным с ударным элементом 1 .

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для разрушения твердых пород, содержащее корпус, шарнирно соединенный с ним и выполненный с режущим наконечником рабочий элемент, шарнирно соединенный с последним ударный элемент и вибропривод, содержащий расположенный параллельно рабочему элементу вал с кривошипом и шатун, связанный с ударным элементом 2.

Недостаток известного устройства сравнительно низкая эффективность из-за невозможности, обеспечения сдвоенного силового воздействия за один ударный цикл.

Цель изобретения - повышение производительности путем увеличения энергоемкости ударного цикла.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для разрушения твердых пород вал вибропривода имес ет дополнительный кривошип, расположенный со смещением по фазе и на меньшем расстоянии от режущего наконечника и выполненный с большим эксцентриситетом относительно основ Q ного кривошипа, а вибропривод снабжен дополнительным шатуном, связанным с дополнительным кривошипом, и ползунковым бойком, который шарнирно соединен с дополнительным шатуном и установлен на корпусе с воэV можностью взаимодействия с ударным элементом, при этом основной шатун выполнен из упруго связанных частей.

На фиг. 1 изображено устройство вертикальный разрез на фиг. 2 принципиальная схема устройства в период взаимодействия ударного элемента только с основным кривошипно-шатунным механизмом; на фиг. 3 то же, в период взаимодействия удар.ного элемента с дополнительным кривошипно-шатунным механизмом.

Устройство для разрушения твердых пород содержит корпус 1, шарнирно соединенный с ним рабочий элемент 2 с режущим наконечником 3.

Ударный элемент 4 соединен с рабочим элементом 2 посредством шарнира 5. Устройство имеет вибропривод 6 с двигателем и валом 7, который связан с ударным элементом 4.

Рабочий элемент 2 прикреплен к корпусу 1 посредством шарнира 8. Вал 7 вибропривода установлен параллельно рабочему элементу 2 и связан с ним посредством крипошипно-шатунного механизма, который включает кривошип 9 и шатун 10. Шатун 10 состоит из двух частей, прижимаемых одна к другой пружинами 11 В устройстве имеются дополнительные кривошип 12 и шатун 13 и ползунковый боек 14, который бьет по наковальне .15, выполненной на ударном элементе 4. Кривошипы 9 и 12, имеющие эксцентриитеты г и т (причем г 2 г) и сдвинутые по фазе относительно друг друга на угол V, связаны соответственно с шатунами 10 и 13 через сферические подшипники, ось которых рас положена перпендикулярно к оси режущего наконечника 3. Вал 7 вибропривода 6 выполнен в виде маховика, имеющего массы 16 и 17. Устройство смонтировано посредством шарнирного приспособления 18 на основании 19. Основание может быть прикреп лено к рукояти 20 экскаватора или на раме трактора. Шатун 10 связан шаровым шарниром 21 с ударным элементом 4.

Устройство работает следующим образом.

Подводят режущий наконечник 3 к забою и включают двигатель. От вала двигателя 6 вращение передается валу 7, массам 16 и 17 и далее на кривошипы 9 и 12, которые посредством шатунов- 10 и 13 преобразуют вращательное движение вала 7 в возвратно-поступательное движение нижней части ударного элемента 4 и ползункового бойка 14.

Ударнь1й элемент 4 поворачивается вокруг шарнира 5 и наносит периодические удары по рабочему элементу 2, внедряя его режущий наконечник 3 ..в грунт или породу.

Ползунковый боек 14 наносит допол нительный удар по наковальне 15, расположенной на ударном элементе 4, с некоторым запаздыванием, величина которого зависит от разности эксцентриситетов кривошипов г и г , угла Ч смещения их по фазе относительно друг друга, заданных углов удара и величины разности между суммарными длинами элементов обоих механизмов. В момент удара ползункового бойка 14 по наковальне 15 ввиду того, что эксцентриситет г больше эксцентриситета г, происходит удлинение шатуна 10 на требуемую величину за счет деформации упругих элементов ,11, чем предотвращается заклинивание кривошипношатунного механизма. Таким образом,

за каждый цикл ударный элемент 4 подвергается двойному силовому воздействию, при этом обеспечивается движение с увеличенной амплитудой, следовательно, достигается повыше0 ,ние эффективности работы.

При повороте вала 7 на угол, при котором ползунковый боек 14 вновь перестает касаться наковальни, упругие элементы 11 снова соединяют .

5 раздвинутые части шатуна 10 и в дальнейшем ( до следующего ударного . воздействия ползункового бойка 14) ударный элемент 4 будет совершать свое колебательное движение отноQ сительно шарнира 5 под воздействием шатуна 10.

Поскольку количество движения, передаваемого ударным элементом 4 рабочему элементу 2, зависит от

5 скорости и направления возвратнопоступательного движения связанных с концами шатунов деталей, с целью обеспечения максимальной энергии ударов при любой частоте вращения вала целесообразно назначать задан0 , ные фазовые углы ударов ( угловое положение кривошипов по направлению вращения относительно верхней мертвой точки в моменты начала силового

воздействия в диапазоне 75 - 90 . При этом достигается повышение производительности на 25%.

Формула изобретения

Устройство для разрушения твердых пород, включающее корпус, шарнирно соединенный с ним и выполненный с режущим наконечником рабочий

5 элемент, шарнирно соединенный с

последним ударный элемент и вибро привод, содержащий расположенный параллельно рабочему элементу вал с кривошипом и шатун, связанный с ударQ ным элементом, отличающеес я тем, что, с целью повышения производительности путем увеличения энергоемкости ударного цикла, вал вибропривода имеет дополнительный кривошип, расположенный со смещением по фазе и на меньшем расстоянии от режущего наконечника и выполненный с большим эксцентриситетом относительно основного кривошипа, а вибропривод снабжен дополнительным шатуном, связанным с дополнительным кривошипом, и ползунковым бойком, который шарнирно соединен с дополнительным шатуном и установлен на корпусе с возможностью взаимодействия с

5 ударным элементом, при этом основной

шатук выполнен из упруго связанных частей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 185766, кл. Е 0.2 F 5/30, 1964,

2.Патент СССР № 665818,

кл. Е 02 F 5/30, 1974 (прототип).

е«э

V

f4

(pue.Z

/e