Розпушувач

Изобретение относится к строительству, в частности к области машин для разработки мерзлых и прочных грунтов. Известен навесной рыхлитель, включающий подвеску, рыхлительную стойку с наконечником, расклинивающий нож, установленный на нижней тяге подвески. Нижняя тяга выполнена из двух шарнирно связанных между собой элементов, ось соединения которых выполнена подпружиненной, что обеспечивает колебание нижней тяги с расклинивающим ножом. При рыхлении грунтов за счет изменения усилия рыхления нижняя тяга с расклинивающим ножом совершает колебания и нож осуществляет дополнительное измельчение грунта, разрушенного рыхлительной стойкой [1]. Недостатком известной конструкции является сложность использования рыхлителя при разработке грунтов высокой прочности. При этом рыхлительная стойка занимает крайнее положение и нижняя стойка с расклинивающим ножом не колеблется, что резко снижает производительность рыхлителя. Ближайшим техническим решением является рыхлитель, содержащий подвеску, рыхлительную стойку с наконечником, расклинивающий нож, шарнирно установленный на подвеске, источник колебаний ножа, выполненный в виде привода с кулачковым механизмом. При рыхлении мерзлых и прочных грунтов стойка с наконечником отделяет элементы грунта, а принудительное колебание расклинивающего ножа обеспечивает измельчение грунта [2]. Существенным недостатком известной конструкции является раздельное воздействие на грунт рыхлительной стойки и расклинивающего ножа, так как они конструктивно не связаны между собой, а это повышает расход энергии и приводит к увеличению энергоемкости процесса разработки грунтов. Кроме того, при увеличении прочности грунта уменьшается глубина рыхления и увеличивается просвет между поверхностью разрабатываемого грунта и ножом, а это также повышает энергоемкость процесса разработки грунта. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования рыхлителя, в котором за счет расположения расклинивающего ножа на рыхлительной стойке, достигается совместное воздействие на разрабатываемый грунт рыхлительной стойки и расклинивающего ножа и за счет этого снижается энергоемкость процесса рыхления мерзлых и прочных грунтов. Поставленная задача решается тем, что в рыхлителе, содержащем подвеску, рыхлительную стойку с наконечником, расклинивающий нож, источник колебания ножа, согласно изобретению расклинивающий нож шарнирно установлен на рыхлительной стойке и связан с источником колебаний ножа. Такое исполнение рыхлителя позволяет совместить воздействие на грунт рыхлительной стойки и расклинивающего ножа, что снижает энергоемкость процесса рыхления грунтов. При этом на процесс дополнительного измельчения грунта расклинивающим ножом не играет значение глубина рыхления, так как нож расположен на рыхлительной стойке и воздействует на грунт, разрыхленный ей. На фиг.1 изображен предлагаемый рыхлитель; на фиг.2 и 3 - варианты исполнения рыхлителя, соответственно с приводом только наконечника и с приводом расклинивающего ножа и наконечника. Рыхлитель включает подвеску 1 с гидроцилиндром управления 2 и рабочей балкой 3, в которой установлена рыхлительная стойка 4 с наконечником 5. На рыхлительной стойке 4 шарнирно, на оси 6 установлен расклинивающий нож 7, в передней части которого выполнены выступы 8, а на тыльной его поверхности закреплен кронштейн 9. Внутренние поверхности 10 ножа 7, контактирующие с рыхлительной стойкой 4, выполнены криволинейными. В верхней части рабочей балки 3 смонтирован привод расклинивающего ножа 7, выполненный из двигателя 11, передачи 12, маховика 13, эксцентрика 14 и шатуна 15. Шатун 15 связан с кронштейном 9 ножа 7. Вариантом исполнения предлагаемого рыхлителя является закрепление шатуна 15 в пальце 16 на кронштейне 17, выполненным на наконечнике 5 (фиг.2). При этом наконечник установлен на стойке 4 с помощью пальца 18. Также вариантом исполнения рыхлителя является его снабжение дополнительным шатуном 19, закрепленным в кронштейне 9 расклинивающего ножа 7. Работает рыхлитель следующим образом. Перед заглублением рыхлительной стойки 4 в разрабатываемый грунт, машинист включает двигатель 11 (гидромотор), который через передачу 12, маховик 13 и шатун 15 приводит в колебательное движение расклинивающий нож 7 относительно стойки 4. Затем с помощью гидроцилиндра 2 осуществляется заглубление рыхлительной стойки 4 в грунт. Разрушенные элементы грунта поднимаются вверх к поверхности грунта. При этом расклинивающий нож 4, совершая колебания дополнительноизмельчает грунт, что повышает эффективность машин, работающих с рыхлителем. В предлагаемой конструкции рыхлителя грунт разрушается совместным воздействием стойки 4 и расклинивающего ножа 7. Это обеспечивает снижение энергоемкости процесса разработки мерзлых и прочных грунтов. Существенным преимуществом конструкции рыхлителя является то, что при изменении глубины рыхления вместе со стойкой 4 перемещается в грунте и расклинивающий нож 7. Это обеспечивает постоянное взаимодействие стойки 4 и расклинивающего ножа 7 с грунтом. При разработке особо прочных грунтов рыхлитель снабжается специальным наконечником 5 с кронштейном 17, который связан с шатуном 15. При этом глубина рыхления малая (фиг.2) и в этом случае целесообразно разрыхлять грунт наконечником 5, приводимый в колебательное движение от двигателя 11. Увеличение глубины рыхления может быть достигнуто, при активизации процесса рыхления за счет привода и расклинивающего ножа 7, и наконечника 5 (фиг.3). В этом варианте исполнения рыхлителя шатуны 15 и 19 располагаются на диаметрально противоположных сторонах маховика 12, что позволяет расклинивающему ножу 7 и наконечнику 5 работать также в противофазах (при колебании ножа 7 вверх, наконечник 5 поворачивается вниз и наоборот). Такая схема воздействия рыхлителя на грунт обеспечивает разрушение прочных грунтов с наименьшей энергоемкостью. Таким образом, установка расклинивающего ножа на рыхлительной стойке с возможностью его колебаний от привода, обеспечивает совместное воздействие на грунт стойки и ножа, что позволяет снизить энергоемкость процесса рыхления мерзлых и прочных грунтов.