Способ копания грунта ковшом скрепера и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к землеройнотранспортным машинам. Целью является уменьшение сопротивления копанию путем одновременного и одинакового по величине // / 5 к 9 уменьшения трения между движушейся стружкой грунта и неподвижным грунтом сразу по двум поверхностям скольжения. Режущим ножом 4 срезают стружку грунта, для чего его выдвижные дниша 2 и 3 в виде бесконечных лент 14 гидроцилиндрами (ГЦ) 19 и 20 перемеш,аются в среднюю часть ковша и устанавливаются симметрично. Между днищем 2 и ножом 4 образуется загрузочное окно. За счет тягового усилия от ГЦ 19 и 20 стружка проталкивается вверх на высоту заполнения ковша. При этом над загрузочным окном образуется столб грунта. Не прекращая движения скрепера, при помош,и ГЦ II и 12 одновременно перемешают подвижные переднюю 5 и заднюю 6 стенки . Задние пограничные слои столба грунта (ПССГ) перемешаются внутри ковша в сторону, противоположную направлению движения ковша. Одновременно с перемещением задних ПССГ дополнительными боковыми стенками 7 и 8, жестко закрепленными на стенках 5 и 6, перемешаются внутри ковша постоянно образуюшиеся передние ПССГ в сторону направления движения ковша. 2 с.п. ф-лы, 4 ил. Л. 6 1 20 & (Л N5 СО 05 О5 СО 14 id фиг,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

AD 4 Е 02 F 3 64 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:,, ",."

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БЫ».

15 и f5 /б

4 /5 /б f4 5 ф /Г, t (21) 3965978/29-03 (22) 21.10.85 (46) 15.03.87. Бюл. № 10 (71) Сибирский автомобильно-дорожный институт им. В. В. Куйбышева (72) Ю. П. Шиндяпин (53) 621.876.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 926168, кл. Е 02 F 3/64, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1239214, кл. Е 02 F 3/64, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1122789, кл. Е 02 F 3/64, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1221285, кл. Е 02 F 3/64, 1984.

Артемьев К. А. Основы теории копания грунта скреперами. М.: Машгиз, 1963, с. 13, фиг. 25, с. 115, фиг. 58. (54) СПОСОБ КОПАНИЯ ГРУНТА КОВШОМ СКРЕПЕРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к землеройнотранспортным машинам. Целью является уменьшение сопротивления копанию путем одновременного и одинакового по величине. » 1296690 А1 уменьшения трения между движущейся стружкой грунта и неподвижным грунтом сразу по двум поверхностям скольжения. Режущим ножом 4 срезают стружку грунта, для чего его выдвижные днища 2 и 3 в виде бесконечных лент 14 гидроцилиндрами (ГЦ)

19 и 20 перемещаются в среднюю часть ковша и устанавливаются симметрично. Между днищем 2 и ножом 4 образуется загрузочное окно. За счет тягового усилия от

ГЦ 19 и 20 стружка проталкивается вверх на высоту заполнения ковша. При этом над загрузочным окном образуется столб грунта.

Не прекращая движения скрепера, при помощи ГЦ 11 и 12 одновременно перемещают подвижные переднюю 5 и заднюю 6 стенки. Задние пограничные слои столба грунта (ПССГ) перемещаются внутри ковша в сторону, противоположную направлению движения ковша. Одновременно с перемещением задних ПССГ дополнительными боковыми стенками 7 и 8, жестко закрепленными на стенках 5 и 6, перемещаются внутри ковша постоянно образующиеся передние

ПССГ в сторону направления движения ковша. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

1296690

Изобретение относится к землеройно-транспортным машинам, а именно к большегрузным, самозагружающимся скреперам, Целью изобретения является снижение сопротивления копанию путем одновременного и одинакового по величине уменьшения трения между движущейся стружкой грунта и неподвижным грунтом сразу по двум поверхностям скольжения.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления предлагаемого способа копания; на фиг. 2 — 4 — схемы работы устройства.

Ковш скрепера включает удлиненные боковые стенки 1, жестко соединенные между собой поперечными балками, выдвижные переднее 2 и заднее 3 днища, режущий нож

4 и подвижные переднюю 5 и заднюю 6 стенки с жестко закрепленными на них дополнительными боковыми стенками 7 и 8 соответственно. В верхней части подвижных стенок 5 и 6 жестко закреплены ходовые тележки 9 направляющих аппаратов, установленные в прямолинейных направляющих

10. Подвижные стенки 5 и 6 имеют гидроцилиндры 11 и !2 управления. Выдвижные днища 2 и 3 выполнены из опорных роликов 13, сгибаемых бесконечной эластичной (или шарнирно-пластинчатой) лентой 14. Ролики 13 шарнирно связаны между собой посредством тяг 15 и попарно— кронштейнами 16, в верхней части которых закреплены катки 17, установленные в криволинейных направляющих 18, выполненных в боковых стенках 1. Выдвижные днища 2 и 3 снабжены гидроцилиндрами 19 и 20, шарнирно связанными штоками с осями крайних роликов 13, а корпусами закрепленными в кронштейнах на боковых стенках 1. Режущий нож 4 установлен на катках 17 и шарнирно соединен с задним выдвижным днищем 3 тягами 15.

Способ копания грунта ковшом скрепера осуществляют следующим образом.

Перед копанием выдвижные днища 2 и 3 при помощи гидроцилиндров 19 и 20 перемещаются в среднюю часть ковша и устанавливаются симметрично, оставляя необходимую ширину загрузочной щели между передним выдвижным днищем 2 и режущим ножом 4. Подвижные переднюю 5 и заднюю 6 стенки при помощи гидроцилиндров

11 и 12 перемещают в проеме между боковыми стенками 1 через весь ковш в среднюю его часть и останавливают, располагая симметрично загрузочному окну на одинаковом расстоянии от краев выдвижного днища 2 и режущего ножа 4. Минимальное расстояние между подвижными стенками

5 и 6 определяется по формуле а=т+2.Н ctgn., где т — ширина загрузочного окна (выбирается в зависимости от типа грунта, его состояния, толщины вырезаемой стружки);

Н вЂ” высота подвижной стенки (принимается равной высоте наполнения ковша); а — угол наклона поверхностей скольжения к днищу ковша на завершающем этапе набора грунта, а=70 — 80 .

При этом дополнительные боковые стенки

7 и 8 выполнены так, что они заходят

10 друг за друга, когда подвижные стенки 5 и 6 сводятся в средней части ковша.

При помощи гидроцилиндров управления ковшом последний опускается и режущий нож 4 заглубляется в грунт для набора.

1 Скрепер перемещают вперед и срезанный режущим ножом 4 грунт поступает в ковш и заполняет пространство между передней 5 и задней 6 стенками. При этом часть грунта откладывается на подвижные днища

2 и 3. Этот грунт становится неподвижным и образует переднюю и заднюю поверхности скольжения, по которым перемещается вверх движущаяся стружка грунта.

Когда это пространство будет полностью

25 заполнено грунтом до расчетной высоты наполнения ковша и появится «шапка» грунта, не прекращая движения скрепера при помощи гидроцилиндров 11 и 12 одновременно и непрерывно (или периодически) перемещаются в противоположные стороны передЗО няя 5 и задняя 6 стенки, а выдвижные днища 2 и 3 не перемещаются (остаются на месте) . При этом одновременно со стенками 5 и 6 перемещаются дополнительные боковые стенки 7 и 8 и эластичные ленты 14 обоих днищ 2 и 3, на которых

35 откладывается набираемыи в ковш грунт— пограничные слои столба грунта.

В результате перемещения пограничных слоев столба грунта от движущейся в ковш стружки грунта уменьшается его давление и, соответственно, трение по передней и задней поверхностям скольжения.

Набранный грунт откладывается на ленты 14, контактирует с ними и удерживается на них. Ленты 14 перемещаются вместе со стенками 5 и 6 и с неподвижным грунтом по роликам 13, которые проворачиваются, т. е. днища работают как «гусеницы», что позволяет трение скольжения грунта по ленте заменить на трение качения ленты 14 по роликам 13.

Скорость перемещения стенок 6 и 5 выбирают в зависимости от вида и состояния грунта, толщины вырезаемой стружки, высоты наполнения и скорости движения скрепера.

Ширину загрузочного окна в процессе копания регулируют перемещением выдвижения днищ 2 и 3 в противоположные сторонь1.

96690

Формула изобретения

12 з

При дальнейшем наполнении ковша в течение всего процесса срезания стружка грунта движется непрерывно вверх. Часть грунта — пограничный слой непрерывно отделяется от движущейся стружки и переходит в неподвижный грунт, который непрерывно перемещается из средней части ковша (из зоны поступления) в переднюю и заднюю части ковша. В процессе перемещения неподвижный грунт находится на ленте 14 и поддерживается дополнительными боковыми стенками 7 и 8. Это исключает трение неподвижного грунта о боковые стенки ковша. В результате энергозатраты на перемещение грунта в ковше уменьшаются.

По описанной технологии ковш полностью заполняется грунтом. Когда передняя 5 и задняя 6 стенки переместятся в свои крайние положения, гидроцилиндры 11 и 12 выключаются. При помощи гидроцилиндров 19 и 20 выдвижные днища 2 и 3 перемещаются навстречу друг другу и закрывают загрузочное окно. Одновременно ковш выглубляется.

При закрытии загрузочной щели днища

2 и 3 работают как «гусеницы», т. е. неподвижный грунт удерживает под собой ленты 14, а ролики 13 проворачиваются и перекрываются по лентам 14, перемещаясь в среднюю часть ковша посредством катков 17.

При разгрузке ковша включают гидроцилиндры 19 и 20 управления выдвижными днищами 2 и 3, которые одновременно и синхронно (симметрично и с одинаковой скоростью) перемещаются в противоположные стороны и убираются за переднюю 5 и заднюю 6 стенки. При этом выдвижные днища

2 и 3 вытаскиваются из-под неподвижного грунта без трения эластичных лент 14 о грунт, так как они перекатываются под грунтом как «гусеницы». Грунт из ковша просыпается в образовавшийся проем днища под действием силы тяжести и планируется режущим ножом 4. Толщина слоя отсыпки грунта регулируется положением ковша.

30 кам удерживается дополнительными боковыми стенками 7 и 8, а по выдвижным днищам 2 и 3 грунт перемещается вместе с эластичными лентами 14, которые несут его на себе как «гусеницы», перекатываясь по вращающимся ролик-м 13.

Снижение трения одновременно по двум (передней и задней) поверхностям скольжения движущейся в ковш стружки грунта достигается благодаря уменьшению на нее давления неподвижного грунта, который одновременно и на одинаковую величину отодвигается от движущейся стружки грунта в противоположные стороны.

При загрузке ковша затраты энергии на перемещение подвижных стенок незначительны, так как грунт под напором поднимается вверх и основная часть тягового усилия расходуется на преодоление сопротивлений трению и подъему движущейся стружки грунта, а часть идет на перемещение (раздвигание) неподвижного грунта вместе с подвижными стенками, т. е. стенки раздвигаются под напором грунта. В этом случае управление ими сводится к «стравливанию» жидкости из поршневых полостей гидроцилиндров 11 и 12, которое осуществляется автоматически регулируемым дросселем.

При перемещении грунта в ковше исключается также трение его о боковые стенки ковша благодаря наличию дополнительных боковых стенок, установленных на подвижных стенках 5 и 6.

При выгрузке снижение сопротивления достигается тем, что грунт из предлагаемого ковша не выталкивается принудительно, а обрушается под действием силы тяжести в проем, образуемый одновременно перемещающимися в противоположные стороны выдвижными днищами. В результате затраты энергии требуются только на перекатывание днищ-гусениц, которые незначительны, так как коэффициент трения качения роликов по ленте низок.

При перемещении подвижных стенок 5 и

6 в среднюю часть ковша для очередного набора грунта они очищают боковые стенки 1 от налипшего грунта.

Возможна и принудительная разгрузка ковша. В этом случае выдвижные днища

2 и 3 раздвигаются, образуя разгрузочное окно, и часть грунта под действием силы тяжести обрушается. Затем включаются гидроцилиндры 11 и 12 и подвижными стенками 5 и 6 остальной грунт выталкивается из передней и задней частей ковша и просыпается в разгрузочное окно. И в этом случае разгрузки исключается трение выталкиваемого грунта о боковые стенки 1 и о днища 2 и 3, потому что грунт по бо45

1. Способ копания грунта ковшом скрепера, включающий срезание режущим ножом стружки грунта, проталкивание ее за счет тягового усилия вверх на высоту заполнения ковша с образованием столба грунта над загрузочным окном и перемещение внутри ковша постоянно образующихся задних пограничных слоев столба грунта в сторону, противоположную направлению движения ковша, отличающийся тем, что, с целью снижения сопротивления копанию, одновременно с перемещением задних пограничных слоев столба грунта производят перемещение внутри ковша постоянно образующихся передних пограничных слоев стол1296690

Б ба грунта в сторону направления движе- к ния ковша.

2. Ковш скрепера, включающий режущий нож, расположенное за ним днище в виде бесконечной подвижной ленты и выдвижную заднюю стенку, отличающийся тем, что, с целью снижения сопротивления копанию, ковш снабжен дополнительным днищем в виде бес6 онечной подвижной ленты, которая расположена перед режущим ножом, передней стенкой, которая установлена на боковых стенках с возможностью возвратно-поступательного перемещения внутри ковша, и приводом управления последней, при этом основное и дополнительное днища смонтированы с возможностью выдвижения и имеют привод перемещения.

Составитель Н. Соболев

Редактор M. Бандура Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 589/34 Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4