Робочий орган динамічної дії

Реферат: Робочий орган динамічної дії містить базову машину з навіскою, робочий орган з зубцями та двигун робочого органа, раму з гідроциліндром, шток якого прикріплено до корпусу гідромотора, вихідний вал якого кріпиться до робочого органа динамічної дії дискового типу, на фронтальній поверхні якого знаходяться зубці. Гідроциліндр та гідромотор підключені до двоконтурної гідравлічної системи. UA 68875 U (54) РОБОЧИЙ ОРГАН ДИНАМІЧНОЇ ДІЇ UA 68875 U UA 68875 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. При необхідності розробки масиву з твердими включеннями одною з проблем є швидкий знос ріжучого елемента робочого органа внаслідок варіації сил опору різанню. Якщо подачу робочого органа здійснювати згідно із законом утворення сил опору різанню, це призведе до позитивного ефекту утворення хвиль деформації в масиві, які в свою чергу виконують допоміжне розпушування ґрунту. Проблемою такого вирішення є необхідність утворення на робочому органі навантаження такої величини, яка б максимально відповідала реальним силам опору ґрунту руйнуванню при розробці цього ґрунту конкретним робочим органом. Як правило, до цього наближуються шляхом надання динаміки робочому органа. Основний метод утворення динаміки на робочому органі, що набув практичного використання, - це встановлення зовнішнього збудника направлених коливань. Тож головним чином реальна відповідність величини навантаження на робочому органі силам опору ґрунту руйнуванню залежить від типу збудника коливань та від характеру їх утворення. Відомий «Дискретний гідропривід робочих органів обертальної дії» (патент України № 61860, E02F9/22 публ. 17.11.2003), в якому вирішується задача створення коливань за допомогою конструкції гідроприводу, який встановлено на базову машину, до якої за допомогою навіски прикріплений робочий орган. Гідропривід містить бак з гідрорідиною, від якого живиться гідронасос, до напірної магістралі якого приєднано основний розподільник. Вихід розподільника має дві лінії. До однієї з них послідовно під’єднані допоміжний розподільник, зворотний клапан та привідний гідродвигун. В зливну магістраль включено блок фільтра та запобіжного клапана. Між зворотним клапаном та привідним гідродвигуном паралельно підключений клапан спрацювання, вихід якого під'єднаний до керуючого пристрою основного розподільника. Недоліком гідроприводу є те, що утворення імпульсів подачі робочого органа відбуваються лише в напрямку обертання. Найбільш близьким за технічною суттю та сукупністю ознак до запропонованого є «Торцевий робочий орган землерийної машини», (патент України № 5595, кл. E02F5/00, публ. 15.03.2005), що являє собою базову машину, до якої робочий орган прикріплений за допомогою рами, причому на рамі встановлено привідний двигун. На вихідний вал двигуна через маточину жорстко встановлено робочий орган. До корпусу двигуна з тильної сторони робочого органа жорстко прикріплено плоский диск, на лобовій поверхні якого радіально встановлено ґрунтовиносні лопатки. Корпус двигуна має хвостову частину, на якій встановлено гальмуючий, нормально розімкнений пристрій. Недоліком такого рішення є те, що торцевий робочий орган не адаптується до зміни параметрів ґрунту, наприклад міцності ґрунту чи наявності твердих включень, та постійно працює в монотонному режимі. Задачею корисної моделі є забезпечення адаптації дискового робочого органа динамічної дії машини до зміни ґрунтових умов під час його роботи, за рахунок імпульсного регулювання подачі землерийного робочого органа динамічної дії в напрямку його подачі та обертання. Поставлена задача вирішується наступним чином. До навіски робочого органа з можливістю повороту відносно неї кріпиться своїм днищем рама у вигляді стакана, до внутрішньої поверхні днища якої шарнірно, у геометричному центрі, прикріплено корпус гідроциліндра, шток якого шарнірно прикріплено до корпусу гідромотора, при цьому корпус гідромотора закріплено у наскрізному отворі днища рухомого стакана, що на зовнішній поверхні має нарізані шліци і знаходиться у зачепленні з шліцами, що нарізані у охоплюючій поверхні верхньої кришки рами, причому рухомий стакан має можливість поздовжньо рухатись відносно рами, а вихідний вал гідромотора кріпиться до тильної сторони робочого органа динамічної дії дискового типу, на фронтальній поверхні якого знаходяться зубці, в свою чергу гідроциліндр та гідромотор підключено до двоконтурної гідравлічної системи, причому гідроциліндр встановлено у контурі А, а гідромотор у контурі Б, також до контуру А та контуру Б паралельно, через дільник потоку підведено напірну магістраль, який поділяє робочу рідину на два напірних потоки: правий напірний потік живить контур А, лівий контур Б, при цьому правий напірний потік підключено до двопозиційного чотирипровідного розподільника з гідравлічним керуванням, також на вихідному напірному патрубку розподільника встановлено дільник потоку, ліва гілка якого під'єднана до гідромотора, а права через спеціальний розподільник через зворотний клапан до двопозиційного чотирипровідного розподільника з електронним керуванням, в свою чергу вихідні патрубки після розподільника під’єднані до штокової та поршневої порожнин гідроциліндра, причому поршнева порожнина гідроциліндра паралельно під'єднана до перепускного клапана, вихідний патрубок якого через регулюючий дросель під'єднано до гідравлічної камери керування розподільником, крім того 1 UA 68875 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 лівий напірний потік під'єднано до двопозиційного трипровідного розподільника з гідравлічним керуванням, до виходу якого під'єднано два патрубки: прямий та пульсуючий, прямий патрубок під'єднаний до входу спеціального розподільника, а вихідний патрубок розподільника розгалужується на дві гілки: перша з яких гілка під'єднана до гідромотора, а друга гілка через перепускний клапан під'єднано до гідравлічної камери керування розподільником, а пульсуючий патрубок під'єднано до дільника потоку, ліва гілка якого через зворотний клапан під'єднана до прямого патрубку, а права гілка через регулюючий дросель до гідромотора керування спеціальним розподільником, причому на зовнішній поверхні рухомого стакана встановлено датчик переміщення, що електрично зв'язаний з керуючим елементом розподільника, крім того, між напірного магістраллю та зливною магістраллю встановлено запобіжний клапан. Корисна модель пояснюється кресленнями, де на: фіг. 1 - показана траншеєкопальна машина з робочим органом динамічної дії дискового типу; фіг. 2 - вузол І по фіг. 1; фіг. 3 - розріз А-А по фіг. 2; фіг. 4 - схема гідроприводу робочого органа. Робочий орган динамічної дії 1 дискового типу кріпиться до базової машини 2, на якій шарнірно закріплена навіска робочого органа 3. До навіски робочого органа 3, з можливістю повороту відносно неї, кріпиться своїм днищем рама 4 у вигляді стакана, до внутрішньої поверхні днища якої шарнірно, у геометричному центрі, прикріплено корпус гідроциліндра 5, шток якого шарнірно прикріплено до корпусу гідромотора 6. Корпус гідромотора 6 закріплено у наскрізному отворі днища рухомого стакана 7, що на зовнішній поверхні має нарізані шліці і знаходиться у зачепленні з шліцами, що нарізані у охоплюючій поверхні верхньої кришки рами 4, причому рухомий стакан 7 має можливість поздовжньо рухатись відносно рами 4. Вихідний вал гідромотора 6 кріпиться до тильної сторони робочого органа 1 динамічної дії дискового типу, на фронтальній поверхні якого знаходяться зубці 8. Гідроциліндр 5 та гідромотор 6 підключено до двоконтурної гідравлічної системи, причому гідроциліндр 5 встановлено у контурі А, а гідромотор 6 у контурі Б. До контуру А та контуру Б паралельно, через дільник потоку 9 підведено напірну магістраль 10. Дільник потоку 9 поділяє робочу рідину на два напірних потоки: правий 11 напірний потік живить контур А, лівий 12 контур Б. Правий напірний потік підключено до двопозиційного чотири провідного розподільника 13 з гідравлічним керуванням. На вихідному напірному патрубку розподільника 13 встановлено дільник потоку 14, ліва гілка якого під'єднана до гідромотора 15, а права через спеціальний розподільник 16 (див. патент України № 52005 А, 2002 р. «Керований гідропривід») через зворотний клапан 17 до двопозиційного чотири провідного розподільника 18 з електронним керуванням. Вихідні патрубки після розподільника 18 під’єднані до штокової та поршневої порожнин гідроциліндра 5, причому поршнева порожнина гідроциліндра 5 паралельно під'єднана до перепускного клапана 19, вихідний патрубок якого через регулюючий дросель 20 під'єднано до гідравлічної камери 21 керування розподільником 13. Лівий напірний потік 12 під'єднано до двопозиційного три провідного розподільника 22 з гідравлічним керуванням, до виходу якого під'єднано два патрубки: прямий 23 та пульсуючий 24. Прямий патрубок 23 під'єднано до входу спеціального розподільника 25 (див. патент України № 52005 А, 2002 р. «Керований гідропривід»). Вихідний патрубок розподільника 25 розгалужується на дві гілки: перша з яких гілка 26 під'єднана до гідромотора 6, а друга гілка 27 через перепускний клапан 28 під'єднана до гідравлічної камери 29 керування розподільником 22. Пульсуючий патрубок 24 під'єднано до дільника потоку 30, ліва гілка якого через зворотний клапан 31 під'єднано до прямого патрубку 23, а права гілка через регулюючий дросель 32 до гідромотора керування 33 спеціальним розподільником 25. Причому на зовнішній поверхні рухомого стакана 7 встановлено датчик переміщення 34 (наприклад, див. Сидоров В.И. Автоматизация работы строительных машин: Учеб. для техникумов. - М.: Стройиздат, 1989, с. 30 рис. 19), який електрично зв'язаний з керуючим елементом розподільника 18. Крім того, між напірного магістраллю 11 та зливною магістраллю 35 встановлено запобіжний клапан 36. Робочий орган динамічної дії працює наступним чином. Базова машина 2 виїжджає на об'єкт та за допомогою навіски робочого органа 3 наближає робочий орган динамічної дії 1 до поверхні ґрунту. При включенні гідронасосу (на кресленні не показано) базової машини 2 рідина під тиском надходить до напірної магістралі 10, де розгалужується на два потоки. Розподільник 13 у "нормальному" режимі знаходиться у лівому 2 UA 68875 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 положенні під дією пружини і рідина, що проходить крізь правий 11 напірний потік, через зворотний клапан 36 виходить на зливну магістраль 35. Ліва гілка 12, проходячи крізь розподільник 22, що у "нормальному" режимі знаходиться у правому положенні, проходить через нього та розподільник 25 і надходить на гідромотор 6, вал якого, обертаючись, приводить в коловий рух робочий орган динамічної дії 1, що своїми зубцями 8 при русі базової машини 2 та навіски 3 починає розробляти ґрунт, реалізовуючи на зубцях, при робочому тиску в гідросистемі, зусилля Т. Якщо, в процесі роботи, підвищується міцність ґрунту, тобто збільшується опір його руйнування Тр > Т, то за рахунок дії сили опору ґрунту на робочому органі динамічної дії 1, тиск в гідросистемі підвищиться, при цьому, у контурі Б відкривається перепускний клапан 28 і завдяки гідравлічній камері 29, підвищення тиску переключить розподільник 22 у ліве положення, тоді робоча рідина через дільник потоку 30 підключить гідромотор 33 спеціального розподільника 25 і гідромотор 6 почне працювати в обертальному імпульсному режимі. А у контурі А підвищення тиску у поршневій порожнині гідроциліндра 5 вимусить відкритись перепускний клапан 19, при цьому тиск робочої рідини переключить розподільник 13 у праве положення, відбудеться підключення гідромотора 15 і за рахунок спеціального розподільника 16 буде створена імпульсна подача рідини на шток гідроциліндра 5, який буде здійснювати імпульсний поступальний рух рухомого стакана 7 у рамі 4 до тих пір, поки не спрацює датчик перемикання 34, що переключить розподільник 18 у праве положення і поверне рухомий стакан 7 у вихідне положення відносно рами 4. Такий імпульсний режим буде продовжуватись до тих пір доки опір руйнуванню ґрунту Т р не зменшиться до величини Т, тоді тиск рідини в магістралі спаде до нормального, розподільник 22 під дією пружини переключиться у праве положення, а розподільник 13 - у ліве, і робочий орган 1 динамічної дії буде працювати у безімпульсному режимі. Регульовані дроселі 20 та 32 дозволяють змінювати частоту та амплітуду пульсації робочої рідини, а значить і частоту та амплітуду робочого органа. Таким чином забезпечується адаптація дискового робочого органа динамічної дії машини до зміни ґрунтових умов під час його роботи. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Робочий орган динамічної дії, що містить базову машину з навіскою, робочий орган з зубцями та двигун робочого органа, який відрізняється тим, що до навіски робочого органа з можливістю повороту відносно неї кріпиться своїм днищем рама у вигляді стакана, до внутрішньої поверхні днища якої шарнірно, у геометричному центрі, прикріплено корпус гідроциліндра, шток якого шарнірно прикріплений до корпусу гідромотора, при цьому корпус гідромотора закріплений у наскрізному отворі днища рухомого стакана, що на зовнішній поверхні має нарізані шліци і знаходиться у зачепленні з шліцами, що нарізані у охоплюючій поверхні верхньої кришки рами, причому рухомий стакан має можливість поздовжньо рухатись відносно рами, а вихідний вал гідромотора кріпиться до тильної сторони робочого органа динамічної дії дискового типу, на фронтальній поверхні якого знаходяться зубці, в свою чергу гідроциліндр та гідромотор підключено до двоконтурної гідравлічної системи, причому гідроциліндр встановлено у контурі А, а гідромотор у контурі Б, також до контуру А та контуру Б паралельно, через дільник потоку підведено напірну магістраль, який поділяє робочу рідину на два напірних потоки: правий напірний потік живить контур А, лівий - контур Б, при цьому правий напірний потік підключений до двопозиційного чотирипровідного розподільника з гідравлічним керуванням, також на вихідному напірному патрубку розподільника встановлений дільник потоку, ліва гілка якого під'єднана до гідромотора, а права через спеціальний розподільник через зворотний клапан до двопозиційного чотирипровідного розподільника з електронним керуванням, в свою чергу вихідні патрубки після розподільника під’єднанні до штокової та поршневої порожнин гідроциліндра, причому поршнева порожнина гідроциліндра паралельно під'єднана до перепускного клапана, вихідний патрубок якого через регулюючий дросель під'єднаний до гідравлічної камери керування розподільником, крім того лівий напірний потік під'єднано до двопозиційного трипровідного розподільника з гідравлічним керуванням, до виходу якого під'єднано два патрубки: прямий та пульсуючий, прямий патрубок під'єднано до входу спеціального розподільника, а вихідний патрубок розподільника розгалужується на дві гілки: перша з яких гілка під'єднана до гідромотора, а друга гілка через перепускний клапан під'єднана до гідравлічної камери керування розподільником, а пульсуючий патрубок під'єднаний до дільника потоку, ліва гілка якого через зворотний клапан під'єднана до прямого патрубку, а права гілка через регулюючий дросель до гідромотора керування спеціальним розподільником, 3 UA 68875 U причому на зовнішній поверхні рухомого стакана встановлено датчик переміщення, електрично зв'язаний з керуючим елементом розподільника, крім того, між напірною магістраллю та зливною магістраллю встановлено запобіжний клапан. 4 UA 68875 U Комп’ютерна верстка M. Мацело 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 5