Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Розпушувач активної дії, що включає в себе стійку розпушувача, встановлену на базовій машині та рухомий ніж, який відрізняється тим, що: на задній частині стійки за напрямком руху машини встановлено генератор коливань, який з'єднується з ножем розпушувача, що має можливість повороту у вертикальній площині на кут , а генератор коливань являє собою корпус, в середині якого встановлено гідравлічний розподільник, що являє собою вісесиметричну конструкцію і включає в себе корпус, в якому встановлено золотник, що складається з двох поршнів зі штоками, причому поршні розміщені на відстані L один від одного, а штоки упираються в корпус генератора коливань через регульовані пружини, до того ж в поршнях золотника виконано діаметральні виточки, а в місцях діаметральних виточок виконані наскрізні радіальні отвори, а в штоках - осьові отвори, до перетину з радіальними отворами, а в корпусі розподільника виконано центральний отвір для під'єднання напірної магістралі та отвори поршневої та штокової порожнини, причому отвори поршневої порожнини розміщені на відстані L/2+х від осі симетрії, а штокової - на відстані, що дорівнює ширині поршня, від отворів поршневих порожнин, та вібратор, що являє собою вісесиметричний двосторонній плунжер, на торцях якого встановлено дві незалежні камери, які розташовані в корпусі генератора коливань, причому в двосторонньому плунжері виконані отвори для з'єднання трубопроводів з незалежними камерами та отворами поршневих та штокових порожнин розподільника, а в бокових частинах камер виконані отвори для приєднання зливних трубопроводів вібратора, які з'єднуються з осьовими отворами золотника гідравлічного розподільника, причому корпус розподільника жорстко з'єднується з двоштоковим плунжером за допомогою стержня;

ніж розпушувача являє собою прямокутний клин, в якому виконаний отвір, в якому розміщується нижня частина стійки, причому передня частина отвору в повздовжньому перерізі має радіус округлення , з центром на осі, якою кріпиться ніж на стійці, а в нижній передній частині стійки лобова частина має таке ж саме округлення, до того ж на лобовій частині зуба виконано повздовжні гребені.

Текст

Винахід відноситься до землерийних машин при роботі їх робочих органів в динамічних та статичних режимах. При розробці землерийними машинами в щільних породах ґрунтів, особливо розпушниками, необхідно, щоб збільшувалась нормальна складова сили різання. При цьому досягається ефект "відриву" частинки ґрунту від масиву, що забезпечує найменш енергетичний процес роботи. Відоме авторське свідоцтво СРСР 1738944 Α1 кл. Е 02F 9/28 1992 р. "Рабочий орган рыхлителя", що складається з стійки розпушника, та рухомого ножа з можливістю переміщення по направляючим в горизонтальній площині. Тут запропоновано збільшення нормальної складової сили різання за рахунок встановлення ножа розпушника в горизонтальних направляючих стійки та підпружинення його відносно стійки, при цьому під час руху розпушника періодично збільшується нормальна складова сили різання. Недоліком цього рішення є складна конструкція ножа розпушника. Найбільш доцільне рішення задачі утворення вібрацій робочого органу запропоновано у патенті України №53190. Бюл. №1, 15.01.2003 р. "Робочий орган землерийно-транспортної машини активної дії", що представляє собою стійку до якої кріпиться відвальний робочий орган та рухомого ножа, що має можливість переміщення в площині поперечній до напрямку руху. При цьому збільшення нормальної складової сили різання відбувається за рахунок двогранної конструкції рухомого ножа. Недоліком цього рішення є утворення коливань лише в поперечному напрямку до напрямку руху машини. Це звужує галузь застосування такого робочого органу до використання лише двогранних ножів. Мета винаходу - забезпечення імпульсної подачі робочого органу розпушника з одночасним спрощенням конструкції. Розпушник активної дії, що заявляється має в собі суттєві зміни, так як його основні признаки не співпадають з признаками відомих вже рішень. А саме: розпушник активної дії включає генератор коливань, який дозволяє здійснювати пульсуючу подачу робочої рідини, завдяки чому робочий орган утворює імпульсну подачу в масиві зі збільшенням нормальної складової сили різання. На фіг.1 - зображено загальний вид машини з робочим органом - розпушником; на фіг.2 - показано загальний вид робочого органу розпушника активної дії з прикладеними до нього складовими сили різання; на фіг.3 - вид А на фіг.2; на фіг.4 - гідрокінематична схема генератора коливань; на фіг.5 - схема з'єднання генератора коливань з ножем розпушника; на фіг.6 - переріз зуба розпушника активної дії; на фіг.7 - стійка розпушника активної дії; на фіг.8 - загальний вид зуба розпушника. Розпушник активної дії являє собою базову машину 1, до рами 2 якої через гідроциліндри 3, з можливістю зміни положення приєднано раму 4 робочого органу розпушника активної дії. До рами 4 робочого органу розпушника активної дії прикріплена стійка 5, на якій встановлено ніж 6 та генератор коливань 7. Причому ніж 6 встановлено таким чином, що він має можливість повороту у вертикальній площині на кут a . Генератор коливань 7 кріпиться за стійкою 5 розпушника по напрямку руху машини. Він являє собою корпус 8 (фіг.4), в середині якого встановлено гідравлічний розподільник 9 та вібратор 10, корпуси яких жорстко зв'язані один з одним за допомогою стержня 11. Гідравлічний розподільник 9 представляє собою вісесиметричну конструкцію і включає в себе корпус 12, в якому встановлено золотник 13 Золотник 13 складається з двох поршнів 14 зі штоками 15, причому поршні 14 розміщені на відстані L один від одного. Штоки 15 упираються в корпус генератора коливань 7 через регульовані пружини 16. В поршнях 14 золотника 13 зроблено діаметральні виточки 17. В місцях діаметральних виточок 17 зроблені наскрізні радіальні отвори 18, а в шоках 15 - осьові отвори 19, до перетину з радіальними отворами 18. В корпусі 12 гідравлічного розподільника 9 зроблено центральний отвір 20, до якого під'єднується напірний трубопровід 21, а також зроблено бокові отвори штокової 22 і поршневої 23 порожнин, причому отвори поршневих порожнин розміщені на відстані L/2+х від вісі симетрії, а отвори штокових порожнин на відстані, що дорівнює ширині поршня, від отворів поршневих порожнин. Отвір поршневої порожнини 23 через дросель 24 з'єднаний з протилежним отвором штокової порожнини 22 за допомогою трубопроводів 25. Вібратор 10 представляє собою вісесиметричний двосторонній плунжер 26, на торцях якого встановлено дві незалежні камери 27, які розташовані в корпусі 8 генератора коливань 7. В двосторонньому плунжері 26 зроблені отвори для з'єднання трубопроводів 25 з незалежними камерами 27. В бокових частинах камер 27 зроблені отвори 28 для приєднання зливних трубопроводів 29 вібратора 10. Зливні трубопроводи 29 з'єднується з осьовими отворами 19 золотника 13 гідравлічного розподільника 12. Незалежні камери 27 вібратора 10 зовнішніми торцями контактують з корпусом 8 генератора коливань 7 і утворюють камери 30. В камерах 30 між незалежними камерами 27 вібратора 10 та корпусом 8 генератора коливань 7 встановлені пружини 31. До середини плунжера 26 кріпляться два стержні 11, 32, причому стержень 11 забезпечує жорсткий зв'язок двопоршневого плунжера 26 з корпусом гідравлічного розподільника 13, а стержень 32 через шарнір 33 кріпиться до тяги 34 (фіг.5). Тяга 34 другим кінцем через шарнір 35 кріпиться до хвостовика 36 ножа 6. Ніж 6 розпушника являє собою прямокутний клин, в якому виконаний отвір 37 (фіг.8). В отворі 37 розміщується нижня частина 38 стійки 5 (фіг.7). Передня частина отвору 37 в повздовжньому перерізі має радіус округлення R, з центром на вісі 39, якою кріпиться ніж 6 на стійці 5. В нижній передній частині 38 стійки 5 лобова частина має таке ж саме округлення. На лобовій частині зуба 6 зроблено повздовжні гребні 40. Розпушник активної дії працює наступним чином. При роботі базової машини 1 в ґрунтах сила опору ґрунту руйнування передає навантаження через від лобової частини ножа 6 на його хвостовик 36 потім через тягу 34 на стержень 32. При цьому стержень 32 разом з двопоршневим плунжером 26 переміщується, наприклад, вправо відносно корпусу генератора коливань 7 на відстань ΔS, і цим самим змушує переміщуватись вправо праву незалежну камеру, яка стискає пружину 31 на величину, пропорційну навантаженню від сили опору ґрунту руйнуванню. Разом з двопоршневим плунжером 26 переміщується стержень 11 та корпус 12 розподільника 9. Золотник 13 утримується від переміщення відносно генератора коливань 7 пружинами 16, що через штоки 15 зв'язані з корпусом 8. Коли величина стискання пружини 31 менша величини переміщення x золотника 13, то розпушник працює як звичайний - в статичному режимі. В разі коли переміщення золотника 13 на величину, більшу величини стискання пружини 31, робоча рідина від трубопроводу 21 через центральний отвір 20 та лівий отвір поршневої 23 порожнини розподільника 9 надходить до трубопроводу 25. Далі робоча рідина розділяється на два потоки. В одному потоці рідина після проходження дроселя 24 прискорюється і з'єднуються з протилежним отвором штокової порожнини 22, чим утворює підсилює вхідне навантаження. В іншому потоці рідина з'єднується через двосторонній плунжер 26 з протилежною незалежною камерою 27 вібратора 10, що призводить до збільшення зусилля від тиску робочої рідини в незалежних камерах 27, яке протилежне за напрямком навантаженню на стержні 32 від сили опору ґрунту руйнуванню. Завдяки отвору, що з'єднує незалежну камеру 27 та камеру 30 робоча рідина разом з пружиною 31 утворює демпфуючий ефект. Коли зусилля, що утворилось в незалежній камері перебільшить навантаження від сили опору ґрунту руйнуванню на стержні 32, двопоршневий плунжер разом корпусом 12 розподільника 9 та стержнями 11, 32 почне переміщуватись вліво. Отримане зусилля передається від стержня 32 через шарнір 33, тягу 34 та шарнір 35 на хвостовик 36. Зуб 6 почне провертатись навколо вісі 39 відносно стійки 5 за годинниковою стрілкою, чим утворить зусилля на лобовій частині ножа 6, яке протилежне за напрямком та рівне за значенням нормальній складовій сили різання ґрунту. Такий процес забезпечує ефект відриву частинки ґрунту від масиву, що є найменш енергоємним процесом його руйнування. Завдяки наявності в зубі 6 отвору 37 з радіусом R завдяки встановленню зуба 6 отвором 37 в нижній частині 38 стійки 5 та їх контакту по радіусу тягове R, навантаження від зуба рівномірно передається на стійку 5 і навпаки від стійки 5 на зуб 6. В незалежній камері 27 робоча рідина від зливного отвору 28 надходить через трубопровід 29 до осьового правого отвору 19. Звідси робоча рідина витікає через радіальні отвори 18 в поршнях 14 та завдяки діаметральній виточці 17 надходить до правого отвору поршневої 23 порожнини, яка зв'язана з протилежною незалежною камерою 27 та через дросель з протилежним отвором штокової 22 порожнини. Поки зусилля в правій камері більше зусилля в лівій камері, а також їх різниця більша навантаження від сили опору ґрунту руйнуванню на стержні 32, поршень буде рухатись вліво. Коли зусилля в правій камері менше зусилля в лівій камері - поршень почне рухатись вправо. Такий рух буде відбуватись тільки у випадку коли величина стискання пружини 31 більша переміщення x золотника 13. Ніж 6 створений таким чином, що завдяки гребням 40 він може починати коливальний рух як за годинниковою стрілкою, так і проти. Причому, при русі вверх виникає відрив, вниз - розкол. В залежності від типу розроблюваного ґрунту кут нахилу рами 4 робочого органу розпушника активної дії відносно рами 2 базової машини 1 змінюється за допомогою гідроциліндрів 3.

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Active-action detacher

Автори англійською

Baladinskyi Vadym Leonidovych, Pelevin Leonid Yevhenovych, Smirnov Viacheslav Mykolaiovych, Rashkivskyi Volodymyr Pavlovych, Harkavenko Oleksandr Mykolaiovych

Назва патенту російською

Разрыхлитель активного действия

Автори російською

Баладинский Вадим Леонидович, Пелевин Леонид Евгеньевич, Смирнов Вячеслав Николаевич, Рашкивский Владимир Павлович, Гаркавенко Александр Николаевич

МПК / Мітки

МПК: E02F 5/30

Мітки: активної, дії, розпушувач

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/6-66067-rozpushuvach-aktivno-di.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Розпушувач активної дії</a>

Подібні патенти