Робочий орган розпушника

Реферат: UA 97115 U UA 97115 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до землерийної техніки і може бути використана для розробки мерзлого і міцного ґрунтів. Найбільш важкими та трудомісткими роботами на будівництві є земляні, особливо розробка мерзлих ґрунтів. Висока механічна міцність мерзлих ґрунтів у сотні разів перевищує їхню міцність у немерзлому стані, що не дає змоги безпосередньо розробляти мерзлі ґрунти звичайними землерийними машинами, що і визначає складність та високу енергоємність їх розробки. Одним із способів руйнування мерзлих та міцних ґрунтів механічним способом є розробка їх розпушниками, а враховуючи, що руйнування вищевказаних грантів переважно зусиллями відриву є найбільш ефективним, запропоновано конструкцію робочого органа розпушника для розробки мерзлих ґрунтів методом відриву кусків від масиву. Відоме авторське свідоцтві СССР 1054507, кл. Ε02F 3/40, 1983 p. "Ківш екскаватора", що складається з корпусу з днищем та зубцями з жорстко закріпленими хвостовиками, які через прокольні приводні вали з'єднані з двигунами. Зуб ковша виконаний у вигляді конуса, що жорстко з'єднано співвісно з циліндричним хвостовиком. Недоліком такого рішення є влаштування додаткового приводу для обертання зуба розпушника. Найбільш близьке рішення запропоноване у авторському свідоцтві СССР 387100, кл. Ε02F 9/28, 1973 р. "Зуб к ковшу землеройной машины", який складається із корпуса з спіральними ребрами конусної ріжучої частини та хвостовика. Недоліком такого рішення є необхідність встановлення додаткового приводу для обертання зуба в ґрунті. Задачею корисної моделі є зменшення енергоємності розробки мерзлих ґрунтів за рахунок конструкції робочого органа, що дозволяє зменшення зусилля руйнування ґрунту. Вказана задача досягається наступним чином. Робочий орган розпушника кріпиться до базової машини з розпушувальним обладнанням, що складається з навіски та робочої балки, між якими шарнірно встановлені верхня тягова рама та нижня тягова рама, між якими встановлено гідроциліндр підйому-опускання таким чином, що корпус його шарнірно прикріплено до навіски, у точці кріплення нижньої тягової рами, а шток до точки кріплення верхньої тягової рами - до робочої балки, у якій вертикально, з можливістю пересування вздовж неї встановлено робочий орган, в нижній частині якого, з можливістю вільного обертання відносно своєї осі закріплено конусний зуб з гребенями, що починаються з вершини, у вигляді гвинтової лінії з кутом нахилу α, який знаходиться в інтервалі μ < α , де μ - кут тертя ґрунту по матеріалу конусного зуба, с - кут при вершині конусного зуба гвинтової лінії, висота гребенів лінійно збільшується від вершини до основи конусного зуба, а кут b при вершині гребенів має стале значення і знаходиться в межах 90°-120°, крім того гребені в поперечному розрізі мають вид трикутників. Корисна модель пояснюється кресленням, де на: Фіг. 1 - зображено загальний вигляд розпушника; Фіг. 2 - зуб розпушника; Фіг. 3 - розріз 1-1 по Фіг. 2. Робочий орган розпушника кріпиться до базової машини 1 з розпушувальним обладнанням, що складається з навіски 2 та робочої балки 3, між якими шарнірно встановлені верхня тягова рама 4 та нижня тягова рама 5, між якими встановлено гідроциліндр 6 підйому-опускання таким чином, що корпус його шарнірно прикріплено до навіски 2, у точці кріплення нижньої тягової рами 5, а шток - до точки кріплення верхньої тягової рами 4 - до робочої балки 3. У робочій балці 3 вертикально, з можливістю пересування вздовж неї встановлено робочий орган 7, в нижній частині якого, з можливістю вільного обертання відносно своєї осі закріплено конусний зуб 8 з гребенями 9, що починаються з вершини, у вигляді гвинтової лінії з кутом нахилу α, який знаходиться в інтервалі μ < α < 90° - с/2, де μ - кут тертя ґрунту по матеріалу конусного зуба 8, с - кут при вершині конусного зуба 8 гвинтової лінії. Висота гребенів 9 лінійно збільшується від вершини до основи конусного зуба 8. Кут b при вершині гребенів 9 має стале значення і знаходиться в межах 90°-120°. Гребені 9 в поперечному розрізі мають вигляд трикутників. Робочий орган розпушника працює наступним чином. Перед початком роботи шток гідроциліндра 6 висунутий на максимальну довжину, розпушувальне обладнання підняте, робочий орган 7 з конусним зубом 8 з гвинтоподібною різьбою 9 знаходяться вище рівня ґрунту. При русі базової машини та включенні гідронасосу (на кресленні не показано) базової машини шток гідроциліндра 6 почне втягуватись, а робочий орган 7 з конусним зубом 8 починає заглиблюватись в ґрунт. Гребені 9, взаємодіючи з ґрунтом, надають обертання конусному зубу 8. Обертальний рух конусного зуба 8 в поєднані з 1 UA 97115 U 5 10 15 поступальним рухом базової машини 1 зменшують пластичні деформації зминання ґрунту, за рахунок само вгвинчування зуба у ґрунт. А враховуючи конусну форму зуба 8, в лобовій частині останнього ґрунт руйнується в основному відриванням кусків від масиву, що зменшує силу опору ґрунту руйнуванню. Враховуючи, що кут нахилу гвинтової лінії лежить в інтервалі μ < α < 90° - с/2, відбувається обертання конусного зуба 8. Якщо кут α нахилу гвинтової лінії, що починається з вершини конусного зуба 8 α < μ, то гребені 9 будуть забиватись ґрунтом із-за самогальмування ґрунту, що збільшить зусилля руйнування. Величина кута а нахилу гвинтової лінії α 180° - 2γmах = (90…120°). Враховуючи зазначене, ребра гребенів 9 будуть контактувати з незруйнованим ґрунтом за межами γmах, що підвищить зносостійкість гребенів 9. Таким чином, завдяки даній конструкції робочого органа зменшується енергоємність розробки ґрунту за рахунок зменшення опорів руйнування ґрунту. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 Робочий орган розпушника, що являє собою зуб конусної форми з жорстко закріпленим хвостовиком, який відрізняється тим, що робочий орган розпушника кріпиться до базової машини з розпушувальним обладнанням, що складається з навіски та робочої балки, між якими шарнірно встановлені верхня тягова рама та нижня тягова рама, між якими встановлено гідроциліндр підйому-опускання таким чином, що корпус його шарнірно прикріплено до навіски, у точці кріплення нижньої тягової рами, а шток - до точки кріплення верхньої тягової рами - до робочої балки, у якій вертикально, з можливістю пересування вздовж неї встановлено робочий орган, в нижній частині якого, з можливістю вільного обертання відносно своєї осі закріплено конусний зуб з гребенями, що починаються з вершини, у вигляді гвинтової лінії з кутом нахилу , який знаходиться в інтервалі μ <  < 90° - с/2, де μ - кут тертя ґрунту по матеріалу конусного зуба, с - кут при вершині конусного зуба гвинтової лінії, висота гребенів лінійно збільшується від вершини до основи конусного зуба, а кут b при вершині гребенів має стале значення і знаходиться в межах 90°-120°, крім того гребені в поперечному розрізі мають вигляд трикутників. 2 UA 97115 U Комп’ютерна верстка О. Рябко 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