Багатоярусний землерийний робочий орган

Реферат: Багатоярусний землерийний робочий орган має нахилену вперед у напрямку руху несучу раму (1) з клиновидним ґрунторозсікачем (2) і рознесені на ній по вертикалі ґрунторозробні органи (3), які утворюють ґрунтопрохідні камери. Новим є те, що ґрунторозробні органи (3) рівномірно рознесені по вертикалі на величину критичної глибини різання в нижньому ярусі, а ширина їх захвату збільшується закономірно від нижнього ярусу до верхнього відповідно до залежності:     2( z  k )  Bk  1  B ,  1,5...2,4  z  1  sin mp     де z - кількість ярусів, k - порядковий номер ярусу при рахуванні зверху донизу, mp КУТ нахилу несучої рами до горизонту у напрямку руху, B z - ширина нижнього ярусу. Таке виконання робочого органа забезпечує спрощення створення визначеної цілісної конструкції і вільне транспортування ґрунту через ґрунтопрохідні камери. UA 101686 C2 (12) UA 101686 C2 UA 101686 C2 5 10 15 20 25 30 Винахід належить до землерийного машинобудування, зокрема до конструкцій багатоярусних землерийних робочих органів, і може бути використаний для розробки ґрунту при укладанні лінійно-протяжних об'єктів та розпушенні ґрунту. Відомий землерийний робочий орган [1] у вигляді нахиленої у напрямку руху рами із рознесеними по вертикалі ґрунторозробними органами з підйомно-транспортуючими напрямними, ширина яких збільшується від нижнього ярусу до верхнього та визначається із умови рівності об'ємних витрат зруйнованого ґрунту в нижньому ярусі і в прохідних вікнах суміжного з ним верхнього ярусу. Недоліком такого робочого органа є великий опір проходження ґрунту через ґрунтопрохідні камери у зв'язку з його ущільненням. Найбільш близьким технічним рішенням до винаходу є багатоярусний робочий орган [2], конструкція якого відрізняється від [1] тим, що ґрунторозробні органи виконані таким чином, що сума відношень ширини елемента до середнього значення ширини суміжного з ним верхнього та наступного і масових пропускних здатностей на вході і виході з ґрунтодеформуючої камери дорівнює одиниці та відповідає залежності: Bk  h V  в х  r 1 Bk 1  Bk  2 Vr  в х h 2 , де h - висота ярусу; Bk , Bk 1 , Bk  2 - ширина ярусів, яка збільшується від нижнього ярусу до верхнього, відповідно; Vr , Vв - швидкість ґрунту на вході і виході із ґрунтодеформуючої камери; в х , в их - відповідно, щільність ґрунту на вході і виході із прохідних вікон, що випливає з рівності масових пропускних здатностей на вході і виході відповідної ґрунтодеформуючої камери. Недоліком такого землерийного робочого органу є складність і невизначеність цілісної конструкції у зв'язку з невідомими ширинами суміжних з нижнім ярусів (Bk 1,Bk  2 ) . Запропонований винахід направлений на спрощення і створення визначеної цілісної конструкції шляхом закономірного збільшення ширин ярусів від нижнього до верхнього. Поставлена задача вирішується тим, що у багатоярусному землерийному робочому органі, який включає нахилену вперед у напрямку руху несучу раму з клиновидним ґрунторозсікачем і рознесені на ній по вертикалі ґрунторозробні органи, які утворюють ґрунтопрохідні камери, ширина захвату яких збільшується від нижнього ярусу до верхнього, ґрунторозробні органи рівномірно рознесені по вертикалі на величину критичної глибини різання в нижньому ярусі, а ширина їх захвату збільшується закономірно від нижнього ярусу до верхнього відповідно до залежності:     2( z  k)  Bk  1  Bz  1,5...2,4   1  sin mp   , 35 40 45  де z - кількість ярусів, k - порядковий номер ярусу при рахуванні зверху донизу, mp - кут нахилу несучої рами до горизонту у напрямку руху, B z - ширина нижнього ярусу. Таке виконання робочого органу забезпечує спрощення створення визначеної цілісної конструкції і вільне транспортування ґрунту через ґрунтопрохідні камери. На фіг. 1 показано загальний вигляд конструкції багатоярусного землерийного робочого органу в повздовжньому профілі. На фіг. 2 зображено вид А фіг. 1 - перпендикулярно до кута нахилу несучої рами до горизонту у напрямку руху. Багатоярусний землерийний робочий орган виконаний у вигляді несучої рами 1 з клиновидним ґрунторозсікачем 2 і жорстко закріпленими на ній ґрунторозробними органами 3. Суміжні ґрунторозробні органи 3, ґрунторозсікач 2 і бокові стінки щілини 4 утворюють ґрунтопрохідні камери призматичної форми з трапецієвидним входом 5 з розмірами основ, які h / sin mp  дорівнюють ширинам суміжних ґрунторозробних органів Bк і Bк 1 і висотою , де mp кут нахилу лінії розташування різальних кромок до горизонту та трапецієвидні ґрунтопрохідні вікна виходу 6. Робота землерийного робочого органу полягає в наступному. 1 UA 101686 C2 5 10 15 20 При переміщенні землерийного робочого органу в напрямку розробки ґрунту, показаному стрілкою на фіг. 1, ґрунт пошарово руйнується ґрунторозробними органами 3, ковзаючи по яких, зустрічає клиновидний ґрунторозсікач 2, який переформатовує ґрунтовий потік кожного ярусу на дві рівні симетричні частини, і транспортується до ґрунтопрохідних вікон 6, що розташовані у суміжному верхньому ярусі. При цьому, у кожному ярусі розміри початкового трапецієвидного входу 5 з кутом нахилу γ бокових стінок щілини 4 до горизонту та двох вихідних трапецієвидних поперечних перерізів ґрунтопрохідних вікон виходу 6 визначаються на основі закону рівності масових витрат ґрунту через ґрунтопрохідні камери. Масові витрати ґрунту, наприклад, в нижньому ярусі дорівнюють добутку площі поперечного перерізу входу 5 (фіг. 1), яка утворюється двома суміжними ґрунторозробними органами 3 і боковими стінками щілини 4, на B  B z 1 пр  z hпр 2 швидкість робочого органу v і на природну щільність ґрунту . Відповідно розміри суміжного верхнього ярусу визначаються на основі пропускної здатності його прохідних  Bz 1  Bz  2  h зр  Bz  r  2  sin mp , де: B z , Bz 1 , Bz  2 - ширина ярусів; h вікон, яка дорівнює добутку:   - висота розробки ґрунту у кожному ярусі,  - швидкість робочого органу, mp - нахил несучої   рами до горизонту у напрямку руху, np - відносна швидкість ґрунту, np - природна щільність  ґрунту, зр - щільність зруйнованого ґрунту. Наявність цих умов забезпечує зменшення загального тягового опору та енерговитрат. Джерела інформації: 1. Ґрунтозахисні та енергозберігаючі машини для прокладки підземних комунікацій / С.В. Кравець - Рівне: Видавництво РДТУ, 1999. - с. 60 2. Патент 47254 /Україна. Багатоярусний землерийний робочий орган / С.В.Кравець, О.Л. Романовський, О.П. Лук'янчук, О.В. Косяк. 2009. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 Багатоярусний землерийний робочий орган, який включає нахилену вперед у напрямку руху несучу раму з клиновидним ґрунторозсікачем і рознесені на ній по вертикалі ґрунторозробні органи, які утворюють ґрунтопрохідні камери, ширина захвату яких збільшується від нижнього ярусу до верхнього, який відрізняється тим, що ґрунторозробні органи рівномірно рознесені по вертикалі на величину критичної глибини різання в нижньому ярусі, а ширина їх захвату збільшується закономірно від нижнього ярусу до верхнього відповідно до залежності:     2( z  k )  Bk  1  B ,  1,5...2,4  z  1  sin mp     де z - кількість ярусів, k - порядковий номер ярусу при рахуванні зверху донизу, mp - кут нахилу несучої рами до горизонту у напрямку руху, B z - ширина нижнього ярусу. 2 UA 101686 C2 Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3