Вібраційний глибокорозпушувач

1 Вібраційний глибокорозпушувач, що містить раму з установленим на ній робочим органом, який має отвір у своїй середній частині з встанов леним ексцентриком, який відрізняється тим, що робочий орган забезпечений кулісою, яку виконано у вигляді циліндричної втулки, а також додатковим ексцентриком, установленим в отворі, який виконано в його верхній частині, причому отвори, у яких встановлені ексцентрики, мають овальну форму 2 Вібраційний глибокорозпушувач за п 1, який відрізняється тим, що у верхньому отворі велика вісь розташовується горизонтально, а у середньому - вертикально Описуваний передбачуваний винахід належить до сільськогосподарського машинобудування, зокрема до вібраційних ґрунтообробних знарядь, і може бути використано для глибокого розпушування почвогрунта Уже відомий вібраційний глибокорозпушувач А с СРСР № 1702891, МКИ А01В 35/20, 1988 що має раму, на якій за допомогою шарнірів закріплена стійка, яка має нерухому і рухливу секції, які з'єднані між собою за допомогою вертикального шарніра Вісь рухливої секції з'єднується з вібруючим механізмом за допомогою кривошипношатунного механізму, виконаного регульованим за допомогою пальця й отворів Глибокорозпушувач забезпечений обмежником і амортизатором, що розміщені перед стійкою Амортизатор складається з еластичних і пружних елементів, зблокованих на стержні за допомогою втулок У кронштейні виконано овальний паз, у якому переміщається обмежник при переміщенні стійки в горизонтальній площині При виконанні технологічного процесу на робочий орган діє опір ґрунту, у результаті чого стійка відхиляється, а під дією амортизатора стійка повертається у первісне положення, роблячи при цьому складні рухи, що сприяє зниженню енергоємності стоїть позаду, розширює бічні стінки ґрунту Також відомий вібраційний глибокорозпушувач А с № 1782349, МКИ А01В 13/02, що містить копач з хитною стійкою, у вушку (між ДВОХ пластин і на шарнірі), сполученою з рамою, на якій вертикально установлено вібратор, під-пружинений знизу спіральною пружиною-демпфером і за допомогою шарніра сполучений зі штанговим ресорним резонатором (змушених вертикальних коливань), розташованим з тильної сторони стійки і на всю її довжину, у П-подібній направляючій, у верхній лобовій частині під рамою і зі стійкою змонтований стрічковий демпфер, кінець П-подібній направляючої з'єднано із синусоїдальним резонатором (горизонтальних коливань), між синусоїдами якого розташовані пасивні резонатори При цьому всі резонатори мають різну твердість Стійка в нижній частині закріплена копачем, між двох паралельних пластин Таким чином, уся поєднана між собою схема (система) резонаторів має не однакову твердість, але однакову амплітуду коливань Недоліком відомого знаряддя є складність конструкції, одержання довільних ненаправлених коливань з постійно змінною амплітудою, що зменшує ефект від вібрації Крім того, під час руху передньої стійки робочого органа, неминуче його защемлення, оскільки тільки рухлива секція, що До недоліків цього пристрою-аналога відносяться генерація довільних ненаправлених коливань з непостійною амплітудою Як прототип обрано аератор підґрунтового шару (патент РСТ № 87/04893, МКИ4 А01В 13/08, 11/00, E02F 5/32, 1987), що має робочий орган, змонтований на рамі, яка зв'язана з транспортним засобом У середній частині робочого органа розташований циліндричний отвір В отворі поперек площини робочого органа розташовується вал з напресованим на нього ексцентриком, який здійс ю ю СО (О нює обертальні рухи Робочий орган робить зворотно-поступальний рух щодо рами у вертикальній площині й у напрямку стискального зусилля Розтяжка утримує робочий орган від обертання щодо ексцентрика під час його руху в ґрунті Отвори на розтяжці І отвори на рамі призначені для позиціонування робочого органа в заданому положенні при ЗМІНІ глибини обробки ґрунту До недоліків цього пристрою-прототипу відноситься використання одного ексцентрика, що дозволяє генерувати тільки прості гармонійні коливання без зміни їхньої форми В основу винаходу покладена задача удосконалення вібраційного глибокорозпушувача, у якому шляхом зміни його конструкції досягається передача на робочий орган спрямованих вертикальних і горизонтальних коливань Це дозволяє одержувати бігармонічні коливання робочого органа різних траєкторій для додаткового зниження тягового опору, а також кращого розпушування ґрунту Поставлену задачу вирішують тим, що вібраційний глибокорозпушувач, який містить раму з установленим на ньому робочим органом, що має отвір у своїй середній частині, в якій встановлено ексцентрик, ВІДПОВІДНО до винаходу забезпечений кулісою виконаною у вигляді циліндричної втулки, а також додатковим ексцентриком, встановленим в отвір, виконаний в його верхній частині, причому отвори, у яких встановлені ексцентрики мають овальну форму Поставлена задача також вирішується тим, що у верхньому отворі велика вісь розташовується горизонтально, а в середньому вертикально Установка додаткового ексцентрика дозволяє одержувати вертикальні і горизонтальні коливання робочого органа з різними траєкторіями його руху для додаткового зниження тягового опору, кращого розпушування ґрунту, а куліса запобігає зсуву верхньої частини робочого органа по напрямку руху машини Технічна сутність і принцип дії запропонованого пристрою пояснюються кресленнями, на яких зображені Фіг 1 Вібраційний глибокорозпушувач, вид загальний Фіг 2 Перетин А-А на фіг 1 Фіг 3-14 Види траєкторій руху робочого органа Запропонований вібраційний глибокорозпушувач складається з рами 1, до якої прикріплені дві опорні пластини 2 і 3 До пластин 2 і 3 кріпляться обойми із шарикопідшипниками 4 Обойми з підшипниками 4 служать опорами для двох паралельних валів 5 і 6, розташованих один під іншим, і перпендикулярних площинам опорних пластин 2 і З На валах 5 і 6 кріпляться зірочки 7 і 8, що з'єднують вали 5 і 6 ланцюговою передачею 9 У середній частині валів 5 і 6 фіксується по одному знімному ексцентрику 10 і 11 Між опорними пластинами 2 і 3 розташовується робочий орган 12, що виконаний у вигляді пластини складної форми У верхній і середній частині робочого органа 12 ВІДПОВІДНО розташовані овальні отвори 13 і 14, причому у верхньому овальному отворі 13 велика вісь розташовується горизонтально, а в середньому 14 - вертикально Робочий орган 12 спирається на ексцентрики 10 і 11, що знаходяться в його отво 61355 рах 13 і 14 У верхній частині робочого органа 12 приварено стержень 15, що переміщається уздовж (направляючої) куліси, яка виконана у вигляді циліндричної втулки 16 і приварених до неї поперечних стержнів 17 і 18, що знаходяться в отворах опорних пластин 2 і З Глибокорозпушувач працює в таким чином У процесі руху глибокорозпушувача крутний момент від вала відбору потужності трактора передається на вал 5 через карданну передачу, підвищувальний редуктор (мультиплікатор) і ланцюгову передачу 3 вала 5 ланцюговою передачею 9 крутний момент передається на вал 6, причому відносна швидкість обертання валів 5 і 6 залежить від КІЛЬКОСТІ зубців зірочок 7 і 8 Разом з валами обертаються й ексцентрики 10 і 11, що знаходяться в пазах отворів 13114 робочого органа 12 При обертанні ексцентрика 10 відбувається зсув робочого органа 12 тільки у вертикальному напрямку (ексцентрик 10 може впливати тільки на верхню і нижню стінки отвору 13), а при обертанні ексцентрика 11 відбувається зсув робочого органа 12 тільки в горизонтальному напрямку (вплив здійснюється тільки на бічні стінки отвору 14) При таких впливах з'являється можливість генерувати не тільки спрямовані гармонійні і бігармонічні коливання робочого органа 12, але й одержувати траєкторії його руху різних форм і амплітуд при використанні ексцентриків 10 і 11 з різними варіантами ексцентриситетів Куліса запобігає зсуву верхньої частини робочого органа 12 по напрямку руху машини Траєкторія руху точки В робочого органа описується наступним параметричним рівнянням tga + r| -coscp-i]- AB-cosa Х= АО + ОС Y = AB-cosa-[AO + OC]+r 2 -sincp2 + АО • ^ z + tg a a = arctg -coscp-j AO + O C - r-j -sincp-j де АВ - довжина робочого органа, мм, AT - відстань між направляючою і верхнім ексцентриком, мм, ОС - міжосьова відстань приводних роликів, мм, Ri - ексцентриситет нижнього ексцентрика, мм, F 2 - ексцентриситет верхнього ексцентрика, ? мм, f - кут зсуву нижнього ексцентрика стосовно верхнього, град , W - відношення швидкостей приводних роликів, Y - амплітуда переміщення по осі Y, мм, X - амплітуда переміщення по осі X, мм На основі отриманих залежностей була складена програма на ЕОМ При введенні вихідних даних АВ, ОС, Ri, R2, f, W можна одержати траєкторію руху робочого органа, тобто точки В, а також попередньо розраховувати кінематичні параметри пристрою для одержання необхідних форм і напрямків коливання робочого органа фіг 1 61355 Результати розрахунків приведені в таблиці Таблиця Параметри траєкторій коливань робочого органа при АВ=1150мм, АТ=120мм, ОС=350мм, RI=10MM, R2=10MM N° п/п Параметри 1 2 3 4 f, град W Y, мм X, мм 1 0 1 24 10 2 70 1 24 10 3 270 1 24 10 4 90 1 24 10 Номер траєкторії коливань 5 6 7 8 0 90 180 160 2 2 2 2 24 24 24 24 10 10 10 10 17, 18 А-А Фіг. І 9 0 3 24 10 10 90 3 24 10 И 220 3 24 10 12 0 0,5 24 10 61355 Y Y X X Y Y х X Фіг.6 Y Y .„..... -в"'"1 X Y Y X х Фіг. о Y Y X X Фіг. Y Y X /3 Комп'ютерна верстка С Волобуєв Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119