Робочий орган машини для відриття котлованів мдк-3

Реферат: Робочий орган машини для відриття котлованів МДК-3 включає шарнірно з'єднаний з рамою машини поворотний корпус, на якому закріплені штоки гідроциліндрів повороту робочого органа, закріплену на редукторі робочого органа фрезу з довгими і короткими лопатями та установленими на них ножами, змонтований (за фрезою) на редукторі робочого органа метальник з лопатками, приймальний обід, лівий і правий плуги з ножами та установлені у верхній частині корпусу укосоутворювачі. Різальні крайки ножів довгих і коротких лопатей фрези окреслені евольвентами (кривою, яку описує кінець прямої лінії, що перекочується по колу без ковзання), а кожна лопать змонтована на маточині фрези в підпружиненій цапфі з можливістю повороту лопаті в обидва боки від початкового положення навколо своєї поздовжньої осі на кут до π/4 радіан, причому довгі лопаті фрези розташовані в площині, перпендикулярній до осі обертання фрези, а короткі лопаті - під гострим кутом до цієї площини. UA 81973 U (12) UA 81973 U UA 81973 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до робочих органів землерийних машин і може бути використаний для відриття котлованів та траншей в багатьох галузях народного господарства та у військово-інженерній справі. Відомий робочий орган машини для відриття котлованів, який складається з корпусу, фрези, метальника, приймального ободу, плугів і укосоутворювачів. Корпус робочого органа шарнірно з'єднаний з рамою машини. В центральній балці корпусу розташований редуктор робочого органа. На корпусі закріплені штоки гідроциліндрів повороту робочого органа і плуги. Фреза маточиною закріплена на редукторі робочого органа і складається з приварених трьох довгих і трьох коротких лопатей. На кожній довгій лопаті закріплений болтами один ніж і башмак, а на короткій - по два ножі. В центральній частині маточини болтами прикріплений забурник. Метальник установлений на редукторі робочого органа за фрезою і включає маточину, шість спиць, два кільця, що з'єднані між собою вісімнадцяттю лопатками. Приймальний обід зібраний із зварних сегментів. Плуги (лівий і правий) зварні і обладнані (кожний) двома ножами. Укосоутворювачі установлені у верхній частині корпусу робочого органа на осях цапф і за допомогою штанг утримуються в робочому (вертикальному) положенні [див. кн. Машины инженерного вооружения, часть 1. Μ.: Военное издательство Министерства обороны СССР, 1986. Стор. 347, рис. 10.3]. Конструкція наведеного робочого органа машини для відриття котлованів має наступні недоліки: 1) різальні крайки ножів довгих і коротких лопатей фрези окреслені прямими лініями, перпендикулярними до осі обертання фрези, що зумовлює збільшення моменту сили опору різанню ґрунту прямо пропорційно віддаленню крайки ножа від осі обертання; 2) розташування довгих і коротких лопатей фрези в одній площині призводить до значного навантаження при різанні ґрунту на довгі лопаті, ножі яких найбільше віддалені від осі обертання, що веде до різкого збільшення крутного моменту саме на довгих лопатях фрези; 3) жорстке закріплення (шляхом приварювання) лопатей фрези на маточині створює умови для різкого збільшення динамічних навантажень на робочий орган і його привод при зустрічі ножа в процесі різання з важкопереборюваними перешкодами (каміння, коріння дерев і таке інше) або при роботі в скальних ґрунтах; 4) ножі на довгих і коротких лопатях фрези здійснюють процес різання шляхом стискання і зсуву фракцій ґрунту, що значно збільшує опір різанню, напруження в деталях конструкцій та енергозатрати на виконання операції; 5) робочий орган машини (згідно з технічною характеристикою) не забезпечує відриття котлованів в розсипчастих ґрунтах скальної гірської породи та мерзлих глинистих і суглинистих (V категорія ґрунтів) ґрунтах. Таким чином, машина для відриття котлованів з відомим робочим органом має низьку ефективність використання і малу продуктивність праці при виконанні указаних робіт. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності роботи і продуктивності праці при відритті котлованів землерийними машинами. Поставлена задача вирішується тим, що різальні крайки ножів довгих і коротких лопатей фрези окреслені евольвентами (кривою, яку описує кінець прямої лінії, що перекочується по колу без ковзання), а кожна лопать змонтована на маточині фрези в підпружиненій цапфі з можливістю повороту лопаті в обидва боки від початкового положення навколо своєї поздовжньої осі на кут до π/4 радіан, причому довгі лопаті фрези розташовані в площині, перпендикулярній до осі обертання фрези, а короткі лопаті - під гострим кутом до цієї площини. Таке технічне рішення конструкції робочого органа машини для відриття котлованів забезпечить виконання земляних робіт в скальних гірських породах, глинах та мерзлих ґрунтах, зменшить динамічні навантаження на робочий орган і його привод, металоємність конструкції та енергозатрати на виконання земляних робіт. Запропонований пристрій представлений кресленням. На фіг. 1 показаний загальний вид робочого органа машини для відриття котлованів МДК-3, вид спереду; на фіг. 2 - фреза з довгими і короткими лопатями, вид збоку; на фіг. 3, а - схема лопаті фрези, крайка ножа якої окреслена евольвентою; на фіг. 3, б - схема лопаті фрези, крайка ножа якої окреслена прямою лінією. Робочий орган машини для відриття котлованів МДК-3 включає поворотний корпус 1, в якому на редукторі робочого органа закріплена фреза 9 з короткими 4 і довгими 5 лопатями, метальник 7 з лопатками, приймальний обід 2, лівий і правий плуги 3 та укосоутворювачі 6. На торцевій частині маточини 8 закріплений забурник ґрунту 10. 1 UA 81973 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Короткі 4 і довгі 5 лопаті фрези 9 обладнані ножами, різальні крайки яких окреслені евольвентними кривими 14. Довгі лопаті 5 розташовані в площині, перпендикулярній до осі обертання фрези 9. Короткі лопаті 4 розташовані під гострим кутом до указаної площини. Короткі 4 і довгі 5 лопаті змонтовані на маточині 8 фрези 9 в підпружинених цапфах 11 з можливістю повороту кожної з них навколо своєї поздовжньої осі на кут до π/4 радіан (в обидва боки) та повернення у вихідне (початкове) положення. На фіг. 3 наведені порівняльні схеми лопатей пропонованої фрези (фіг. 3, а) та фрези (фіг. 3, б) існуючого аналога робочого органа машини (позиції на схемах: 12 - основне коло евольвенти; 13 - твірна евольвенти (пряма, що перекочується по основному колу без ковзання); 14 - евольвента крайки ножа лопаті (крива, яку описує кінець прямої (твірної), що перекочується по основному колу); 15 - пряма лінія крайки ножа лопаті в існуючому аналозі робочого органа машини). Робочий орган працює таким чином. Поворотний корпус 1 робочого органа, на якому змонтовані фреза 9 з короткими 4 і довгими 5 лопатями, метальник 7, приймальний обід 2, плуги 3 і укосоутворювачі 6, переводиться із транспортного в робоче положення. Короткі лопаті 4 фрези 9 і забурник 10 розпушують ґрунт передньої стінки котловану з меншим радіусом кола обертання на першій фазі руйнування зв'язків між частинками ґрунту з меншою площею опору різанню. Довгі лопаті 5 фрези 9 розпушують ґрунт стінки котловану з більшим радіусом кола обертання на другій фазі руйнування ґрунту з більшою площею опору різанню, але з меншим зусиллям, тому що зв'язки між частинками ґрунту послаблені на першій фазі руйнування короткими лопатями 4. При натиканні ножів коротких 4 або довгих 5 лопатей на тверді перешкоди (каміння, замерзлі грудки глини, коріння дерев, поодинокі шматки металу, бетону, льоду і таке інше) шляхом повороту в підпружинених цапфах 11 (на кут до π/4 радіан в обидва боки від початкового положення) лопаті або оминають ці перешкоди або зміщують їх у вертикальній площині забою, полегшуючи процес руйнування зв'язків між ними та основним пластом ґрунту. Плуги 2 і укосоутворювачі 6 формують поперечний переріз (бокові стінки і дно) котловану. Використання запропонованого робочого органа машини для відриття котлованів МДК-3 у порівнянні з відомими дасть можливість: а) зменшити навантаження на робочий орган машини через зменшення плеча крутного моменту при різанні ґрунту завдяки застосуванню на довгих і коротких лопатях фрези ножів, різальні крайки яких окреслені евольвентними кривими (див. фіг. 3: Ρріз·d/2