Інженерна машина

Реферат: Інженерна машина являє собою гусеничну машину, до якої зі сторони корми встановлено підйомну раму, до якої приєднано раму, у якій закріплено робоче обладнання у вигляді ріжучого органа. Ріжучий орган складається із зовнішнього та додаткового ріжучих кілець, з'єднаних радіальними пластинами, під'єднаними до привідного вала. З фронтальної сторони привідного вала встановлено центруючий ніж, також з тильної сторони ріжучих кілець встановлено відцентровий метальник з ґрунтовиносними радіальними лопатями. Грунтовиносні радіальні лопаті обмежені радіальним зовнішнім обмежувачем, що має у верхній частині ґрунтовиносне вікно. На зовнішньому ріжучому кільці встановлені зовнішні конусоподібні зуби, а на додатковому ріжучому кільці встановлено внутрішні конусоподібні зуби. Усі конусоподібні зуби закріплені з можливістю вільного обертання навколо профільних осей своїх циліндричних хвостовиків та виконані з гвинтовими гребнями, які в поперечному перерізі мають вигляд трикутників. Гвинтові гребні зовнішніх конусоподібних зубів мають правогвинтову навивку, а гвинтові гребні внутрішніх конусоподібних зубів - лівогвинтову навивку, а висота гвинтових гребенів лінійно збільшується від вершини до основи. Ріжучий орган та відцентровий метальник мають привід обертання, який складається із високомоментного гідравлічного мотора, який живиться від базової гідросхеми гусеничної машини, вихідний вал якого під'єднаний до ведучого вала одноступеневого редуктора відбору потужності. Ведений вал через карданну передачу під'єднаний до привідного вала. На кінці ведучого вала, за одноступеневим редуктором відбору потужності, закріплено зовнішнє зубчасте колесо, що знаходиться в зовнішньому зачепленні із зубчастою обичайкою, яка жорстко закріплена на трубчастому валу, на якому жорстко насаджений відцентровий метальник. Вихідний кінець веденого вала та карданна передача знаходяться у трубчастому валу з можливістю обертання в ньому. UA 98595 U (54) ІНЖЕНЕРНА МАШИНА UA 98595 U UA 98595 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до землерийної техніки і може бути використана для риття траншей і котлованів різного профілю. Відома котловинна машина МДК-2М ["Військово-інженерна і спеціальна техніка сил Цивільної оборони України". Герман М.В., Малиш І.П., та ін. - Київ: КНУБА, 2004 р. - С. 153; с. 26], яка являє собою базову гусеничну машину АТ-Т, до якої спереду за допомогою штовхаючої рами, стійки та гідроциліндра приєднано відвал, при цьому зі сторони корми котловинної машини встановлено підйомну раму, до якої за допомогою поперечної балки закріплено верхню раму, на якій встановлено захисний щиток, причому у верхній рамі закріплено фрезу та метальник, а із заду метальника встановлений плуг. Недоліком даного рішення є велика енергоємність розробки ґрунту завдяки великій площі контакту ріжучого обладнання з ґрунтом. Відоме обладнання [Авторське свідоцтво СССР № 1446246, кл. Е02F5/08, 1988, бюл. № 47, "Рабочий орган землеройной машины"], яке являє собою встановлений на рамі ріжучий орган, який має корпус із закріпленими на його торцевій поверхні ножами та транспортуючий механізм, при цьому ріжучий орган обладнаний ріжучими елементами, які встановлені концентрично основному кільцевому корпусу із зменшеним радіусом кілець до осі обертання ріжучого органа, при цьому кільця скріплені радіальними пластинами, а на центральному кільці встановлений центральний ніж. Недоліком даного рішення є велика енергоємність розробки ґрунту завдяки неможливості направленого руху розробленого ґрунту між кільцями, що призводить до тертя ґрунту об ґрунт та ріжучі кільця. В основу корисної моделі поставлена задача зменшення енергоємності розробки ґрунту за рахунок одночасного зменшення площі контакту ріжучого обладнання із зруйнованим ґрунтом та створенням направленого руху розробленого ґрунту. Для досягнення вказаного технічного результату до гусеничної машини зі сторони корми встановлено підйомну раму, до якої за допомогою поперечної балки закріплено раму, причому у рамі закріплено робоче обладнання, яке являє собою ріжучий орган, який складається із зовнішнього ріжучого кільця та додаткового ріжучого кільця, яке встановлене концентрично зовнішньому ріжучому кільцю та виконане із зменшеним радіусом, причому на торцевій частині зовнішнього ріжучого кільця, в сторону корми гусеничної машини, встановлені зовнішні конусоподібні зуби, а на торцевій частині додаткового ріжучого кільця, в сторону корми гусеничної машини, встановлено внутрішні конусоподібні зуби, при цьому конусоподібні зуби закріплені з можливістю вільного обертання навколо профільних осей своїх циліндричних хвостовиків, при цьому зовнішні конусоподібні зуби та внутрішні конусоподібні зуби виконані з гвинтовими гребнями, які починаються з вершини усіх конусоподібних зубів, у вигляді гвинтової лінії з кутом  нахилу гвинтової лінії, що лежить в інтервалі U2. Інженерна машина працює наступним чином. Гусенична машина 1 рухається в сторону розробки ґрунту, при цьому підйомна рама 2 опускається і знаходиться позаду корми інженерної машини 1, високомоментний гідравлічний мотор 19 обертає ведучий вал І, при цьому завдяки зубчастим передачам U1 та U2 починається одночасне обертання ріжучого органа 6 та ґрунтовиносних радіальних лопатей 17, відцентрового метальника 16. При русі гусеничної машини 1 усі конусоподібні зуби 9 та 10, центруючий ніж 15, зовнішнє ріжуче кільце 7 та додаткове ріжуче кільце 8 взаємодіють з масивом ґрунту та розробляють ґрунт, ґрунт, проходячи у просторі між зовнішнім ріжучим кільцем 7, додатковим ріжучим кільцем 8 та привідним валом 14, попадає на ґрунтовиносні радіальні лопаті 17 відцентрового метальника 16. Завдяки обертанню відцентрового 2 UA 98595 U метальника 16 на розроблений ґрунт починає діяти відцентрова сила, завдяки чому розроблений ґрунт рухається вздовж ґрунтовиносних радіальних лопатей 17 та через ґрунтовиносне вікно радіального зовнішнього обмежувача 18 зі швидкістю V  5 10 15 20 25 30 35 gX 0 , де X 0 sin 2 дальність викидання ґрунту, g- прискорення вільного падіння, ε - кут напрямку потоку ґрунта (див. Пелевін Л.Є. Монографія "Створення високопродуктивних робочих органів землерийних машин ". - К.: КНУБА, 2011 р. – 128 с., с. 93, форм. 4.18). При цьому необхідна кутова швидкість, яку потрібно надати метальнику 16, визначається як ω=R/V (див. Пелевін Л.Є. Монографія "Створення високопродуктивних робочих органів землерийних машин ". - К.: КНУБА, 2011 р. – 128 с., с. 93, форм. 4.19). Виконання умови U1>U2 дозволяє у системі "ріжучий орган метальник" реалізувати швидкість обертання відцентрового метальника 16 більшу, чим швидкість обертання ріжучого органа 6, тобто виключається заштибування відцентрового метальника 16 розробленим ґрунтом. При взаємодії з ґрунтом усіх конусоподібних зубів 9 та 10, завдяки реакції на гвинтові гребні 12, усі конусоподібні зуби 9 та 10 обертаються навколо профільних осей свої циліндричних хвостовиків 11. В лобовій частині усіх конусоподібних зубів 9 та 10 ґрунт руйнується в основному за рахунок деформацій відриву та сколення, що зменшує силу опору ґрунту різанню. Зруйнований ґрунт попадає на передню грань гвинтових гребенів 12, прослизає за рахунок того, що кут нахилу гвинтової лінії лежить в інтервалі μ