Вибрационный рыхлитель

Изобретение относится к области разработки грунтов с помощью землеройных машин и может быть использовано в горном деле, строительном деле при прокладке каналов и линий связи в прочных и мерзлых грунтах и породах. Технический результат - повышение эффективности рыхления грунта. Вибрационный рыхлитель включает базовую машину, параллелограммную подвеску, рабочую балку 3, стойки 5 с рыхлительными зубьями, вибровозбудители. В верхней части стоек 5 расположены шарнирные опоры 8, к которым присоединен упругий элемент 9. Упругий элемент выполнен в виде пневмоцилиндра 9, содержащего две равные камеры, внутри которых расположены поршни изменения усилия 10, соединенные через штоки 11 и тяги 12 с верхними частями стоек 5. Каждая из камер пневмоцилиндра снабжена поршнями 13 изменения объема, соединенными концентрично расположенными штоками 14 через серьги 15 с гидроцилиндрами 16 управления объемом камеры, расположенными на торцах пневмоцилиндра 9. 3 ил.

 

Изобретение относится к землеройным машинам и может быть использовано при разработке прочных и мерзлых грунтов.

Известен виброрыхлитель для разработки прочных и мерзлых грунтов, содержащий базовую машину, параллелограммную подвеску, на которой шарнирно закреплена, с помощью амортизаторов двухстороннего действия, стойка с рыхлительным зубом и жестко закрепленным на ней вибровозбудителем (см. а.с. №1477854).

В этом рыхлителе для повышения эффективности рыхления за счет использования параметрического резонанса стойка закреплена на параллелограммной подвеске посредством рабочей балки и шарнирно соединенной с ней качающейся рамы с вертикальными направляющими, в которых установлена стойка, при этом амортизаторы ориентированы в вертикальном направлении и установлены между рабочей балкой и качающейся рамой и между качающейся рамой и стойкой. Рабочий орган известного рыхлителя представляет собой двухмассную механическую систему "качающаяся рама - стойка с рыхлительным зубом и вибровозбудителем". Поэтому настройка работы системы, имеющей две резонансные частоты, на оптимальный режим, обеспечивающий максимальное рассеяние энергии в разрушаемом грунте, требует более жестких условий, чем одномассная механическая колебательная система (см., например, книгу Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. Л.: Машиностроение, 1976. - 320 с., стр.164-167).

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является виброрыхлитель, включающий базовую машину, параллелограммную подвеску, рабочую балку, упругий элемент, стойку с рыхлительным зубом и вибровозбудителем (см. патент №2222669, МПК E02F 5/30, опубл. в Бюл. №3, 2004 г). Известный рыхлитель снабжен дополнительной стойкой с рыхлительным зубом и вибровозбудителем, причем каждая из стоек рыхлителя снабжена шарнирной опорой, расположенной в верхней части стойки, и штангой, один конец которой закреплен на стойке, а другой шарниром присоединен к балке с возможностью качания штанг в плоскости, наклоненной под острым углом к поверхности земли в направлении движения базовой машины, а упругий элемент установлен между шарнирными опорами.

Однако эффективная работа данного рыхлителя возможна при частоте, соответствующей жесткости установленного упругого элемента, а именно когда частота собственных колебаний стойки с рыхлительным зубом и вибровозбудителем согласована с частотой вынужденных колебаний вибровозбудителя (режим резонанса). При работе рыхлителя в различных грунтовых условиях, когда требуется регулирование частотами вынужденных колебаний, эффективность рыхления грунта снижается. Кроме того, в указанном рыхлителе отсутствует возможность поднастройки частоты собственных колебаний при рассогласовании колебательных процессов стоек с рыхлительными зубъями.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности рыхления грунта за счет снижения динамических нагрузок, воздействующих на базовую машину, и передачи их в зону разрушения грунта в широком диапазоне режимов работы.

Сущность изобретения заключается в том, что вибрационный рыхлитель, включающий базовую машину, параллелограммную подвеску, рабочую балку, стойки с рыхлительными зубьями, вибровозбудители и упругий элемент, отличается тем, что упругий элемент выполнен в виде пневмоцилиндра, содержащего две равные камеры, и гидроцилиндров управления объемом камер, расположенных на торцах пневмоцилиндра, каждая камера снабжена поршнями изменения усилия и поршнями изменения объема, причем штоки поршней расположены концентрично, при этом штоки поршней изменения усилия соединены с верхними частями стоек, а штоки поршней изменения объема соединены с гидроцилиндрами управления объемом камер.

Использование упругого элемента, выполненного из закрепленного на раме пневмоцилиндра, разделенного перегородкой на две равные камеры, внутри которых расположены поршни изменения усилия, соединенные через штоки и тяги с верхними частями стоек, причем каждая из камер снабжена поршнями изменения объема, соединенными концентрично расположенными штоками через серьги с гидроцилиндрами управления объемом камеры, расположенными на торцах пневмоцилиндра, позволяет повысить эффективность рыхления грунта за счет снижения динамических нагрузок, передаваемых на базовую машину, в широком диапазоне изменения частот колебания вибровозбудителей и передавать их в зону разрушения грунта.

На фиг.1 изображен вибрационный рыхлитель, общий вид. На фиг.2 - вид сверху на фиг.1. На фиг.3 - разрез по сечению А-А на фиг.1.

Рыхлитель включает базовую машину 1, параллелограммную подвеску 2, рабочую балку 3, соединенную шарнирно со штангами 4. С противоположной стороны штанг 4 закреплены стойки 5 с рыхлительными зубьями 6. В средней части стоек 5 установлены вибровозбудители 7. В верхней части стоек 5 расположены шарнирные опоры 8, к которым присоединен упругий элемент.

Упругий элемент выполнен из закрепленного на раме пневмоцилиндра 9, разделенного перегородкой на две равные камеры, внутри которых расположены поршни изменения усилия 10, соединенные через штоки 11 и тяги 12 с верхними частями стоек 5, каждая из камер пневмоцилиндра 9 снабжена поршнями 13 изменения объема, соединенными концентрично расположенными штоками 14 через серьги 15 с гидроцилиндрами 16 управления объемом камеры, расположенными на торцах пневмоцилиндра 9.

Рыхлитель работает следующим образом. При ведении земляных работ рыхлительные зубья 6 внедряются в грунт за счет тягового усилия базовой машины. Усилие на режущей части зубьев 6 определяется статической пригрузкой упругого элемента 9 и тяговым усилием базовой машины 1. Одновременно с этим, в результате синхронного вращения дебалансов вибровозбудителей 7, в зону разрушения грунта через стойки 5 передается динамическая составляющая усилия разрушения. Колебательное движение стоек 5, вызванное работой вибровозбудителей 7, передается на упругий элемент 9 через шарнирные опоры 8. В режиме согласования частоты вынужденных колебаний дебалансов вибровозбудителей 7 с частотой собственных колебаний механической системы "стойка с рыхлительным зубом, вибровозбудитель, штанга" происходит максимальная передача энергии вибровозбудителей в грунт и минимальная - на элементы базовой машины. Для достижения режима согласования частоты вынужденных колебаний вращения дебалансов вибровозбудителя 7 с частотой собственных колебаний механической системы, жесткость упругого элемента должна быть регулируемой. Регулирование жесткости упругого элемента осуществляется изменением объема камер пневмоцилиндра 9 за счет перемещения поршней 13 гидроцилиндрами 16 через серьги 15 и штоки 14, расположенные концентрично штокам 11. Усилие сжатого воздуха предается на стойки 5 от поршней 10 через штоки 11 и тяги 12. Поднастройка синхронной работы колебательной системы "стойки с рыхлительными зубьями, вибровозбудители, штанги" осуществляется независимым изменением объема каждой из камер пневмоцилиндра 10 поршнями 13, управляемыми гидроцилиндрами 16 через серьги 15 и штоки 14.

Применение предлагаемого рыхлителя позволяет повысить эффективность рыхления грунта за счет снижения тягового усилия и динамических нагрузок, воздействующих на базовую машину, и передачи их в зону разрушения грунта в широком диапазоне изменения частот вынужденных колебаний механической системы "стойка с рыхлительным зубом, вибровозбудитель, штанга", а также проводить поднастройку синхронной работы механической системы в случае рассогласования частот.

Вибрационный рыхлитель, включающий базовую машину, параллелограммную подвеску, рабочую балку, стойки с рыхлительными зубьями, вибровозбудители и упругий элемент, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде пневмоцилиндра, содержащего две равные камеры, и гидроцилиндров управления объемом камер, расположенных на торцах пневмоцилиндра, каждая камера снабжена поршнями изменения усилия и поршнями изменения объема, причем штоки поршней расположены концентрично, при этом штоки поршней изменения усилия соединены с верхними частями стоек, а штоки поршней изменения объема соединены с гидроцилиндрами управления объемом камер.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для оснащения рабочих органов горных и землеройных машин, в частности к машинам для разработки прочных и мерзлых грунтов.

Изобретение относится к инженерным машинам, выполненным на шасси военно-гусеничных машин (ВГМ), в частности танковом, и может быть использовано для подъема и перемещения грузов, перемещения и планировки грунтов, прокладывания колонных путей.

Изобретение относится к строительной технике и для разработки мерзлых и плотных грунтов. .

Изобретение относится к горному делу и строительству и может быть использовано в устройствах для послойного разрушения массива грунта путем воздействия на него импульсным давлением сжатого газа.

Изобретение относится к области горного дела и строительства и может быть использовано в устройствах газодинамического действия для послойного разрушения массива прочного и мерзлого грунта.

Изобретение относится к области горного дела и строительства и может быть использовано в рыхлителях газодинамического действия для рыхления прочных и мерзлых грунтов.

Изобретение относится к области горного дела и строительства и может быть использовано в рыхлителях газодинамического действия для рыхления прочных и мерзлых грунтов.

Изобретение относится к ударным механизмам, которые могут быть использованы в машинах для разработки скальных пород и мерзлых грунтов в горной и строительной промышленностях.

Рыхлитель // 2223370
Изобретение относится к оборудованию для рыхления мерзлого грунта и смерзшихся насыпных материалов. .

Изобретение относится к области горного и дорожно-строительного машиностроения, а именно к электромагнитным ударным механизмам, и может быть использовано для разрушения горных пород, отделения шламовых образований в ковшах для разливки металлов, активации рабочих органов горных машин и т.п.

Изобретение относится к строительству и горному делу и может быть использовано при разработке скальных пород, прочных и мерзлых грунтов

Изобретение относится к строительному и горному делу и может быть использовано при разработке скальных пород, прочных и мерзлых грунтов

Изобретение относится к области разработки грунтов с помощью землеройных машин

Изобретение относится к навесному оборудованию машин, например тракторов, и предназначено для рыхления твердых пород и дорожных покрытий, а также может быть использовано для разработки мерзлых грунтов

Изобретение относится к разработке грунтов с помощью землеройных машин и может быть использовано в горном и строительном деле при прокладке каналов и линий связей в прочных и мерзлых грунтах и породах. Техническим результатом является повышение эффективности рыхления грунта за счет снижения тягового усилия и динамических нагрузок, воздействующих на базовую машину, и передачи их в зону разрушения грунта в широком интервале изменения частот вынужденных колебаний рабочего органа. Рыхлитель содержит жидкостной аккумулятор энергии двухстороннего действия, базовую машину, подвеску с рамой, на которой шарнирно смонтирован рыхлительный зуб, и упругую систему. При этом упругая система содержит закрепленный на раме главный цилиндр с поршнем на штоке и силовой шток, пропущенный сквозь торцевую стенку цилиндра и соединенный через шарнирную тягу с рыхлительным зубом. Причем главный цилиндр разделен перегородкой на два независимых цилиндра, снабженных основной и дополнительной полостями. В дополнительных полостях цилиндров установлены поршни, соединенные с полыми штоками, взаимодействующими с силовыми штоками, пропущенными через основные полости, и закрепленными на внутренних стенках подвижного цилиндра, охватывающего главный цилиндр, соединенный через шарнир с рыхлительной стойкой. Дополнительные полости каждого из цилиндров снабжены отверстиями со стороны штоковой и свободной части поршня, взаимодействующими с реверсивным гидронасосом через гидрозамки двухстороннего действия и трубопроводы. Кроме того, упругая система снабжена дополнительным реверсивным гидронасосом, выходное отверстие которого соединено через гидрозамки двухстороннего действия с отверстиями, выполненными в стенках основных полостей цилиндров, а входное отверстие гидронасоса соединено трубопроводом с емкостью для жидкости. 4 ил.

Рыхлитель // 2637819
Изобретение относится к лесной промышленности. Гидроцилиндр 6 подъема-опускания шарнирно прикреплен к опорной раме 2. Шток 7 гидроцилиндра шарнирно прикреплен к рабочей балке 5 и к верхней тяге 3. Рабочая балка 5 имеет левый выступ 9 и правый выступ 10. Средний зуб 11 прикреплен к рабочей балке 5. Крайний зуб 12 прикреплен к левому выступу 9. Крайний зуб 13 прикреплен к правому выступу 10. Шток 7 входит в цилиндр 6 и, вращая верхнюю и нижнюю тяги 3 и 4, опускает рабочую балку 5 к земле. Рыхлитель отъезжает назад. Зуб 11 выдергивает корни перед деревом. Зубья 12 и 13 выдергивают корни по бокам дерева. Рыхлитель едет к дереву и бампером 8 давит на него. Дерево, корни которого выдернуты из земли, валится на землю. Рыхлитель предложенной конструкции валит деревья, не оставляя пней. Это уменьшит затраты в лесной промышленности. 3 ил.

Изобретение относится к строительному и дорожному машиностроению, в частности к машинам и механизмам для рыхления прочных и мерзлых грунтов. Задачей, достигаемой настоящим изобретением, является обеспечение стабилизации положения по вертикали режущей части зуба при изменении сопротивления рыхлению грунта за счет исключения внецентренного действия реактивных сил. При этом достигается также возможность передачи на рыхлитель без усиления его несущей части большей по величине силы, создаваемой базовой землеройной машиной, что повышает кпд землеройной машины в целом. Для решения этой задачи рыхлитель землеройной машины содержит рычаг, соединенный с рамой машины посредством шарниров, каждый из которых имеет горизонтальную ось, причем на конце рычага под углом к нему закреплен зуб рыхлителя, а гидроцилиндр подъема и опускания рычага рыхлителя шарнирно соединен с ним и с рамой таким образом, что его продольная ось в рабочем положении рыхлителя составляет с плоскостью, проходящей через горизонтальные оси шарниров соединения рычага с рамой, угол 80-100°. Кроме того, рыхлитель землеройной машины может быть снабжен механизмом относительного смещения шарнира крепления рычага к раме машины и/или по крайней мере одного из шарниров соединения гидроцилиндра с рамой или с рычагом рыхлителя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано при обработке почвы. Задачей изобретения является улучшение качества обработки почвы и снижение тягового сопротивления. Почвообрабатывающая секция включает раму с опорным колесом, механизм крепления рыхлителя, сам рыхлитель, пружину давления. Механизм крепления рыхлителя к раме выполнен в виде четырехзвенного механизма, причем нижнее звено выполнено в виде рычага, длина которого равна радиусу кривизны поверхности рыхлителя, а верхнее звено выполнено в виде поворотного рычага длиной в 10 раз меньше радиуса кривизны поверхности рыхлителя. Расстояние между верхним и нижним неподвижными шарнирами четырехзвенного механизма составляет пять длин поворотного рычага. Нижний подвижный шарнир, соединяющий рычаг с рыхлителем, и верхний подвижный шарнир поворотного рычага находятся на одной дуге окружности радиусом, равным радиусу кривизны поверхности рыхлителя. Совокупное расположение и динамика перемещения узлов секции и рыхлителя позволяет рационально перемещаться рыхлителю в почве без дополнительных динамических нагрузок, что снижает тяговое сопротивление. 1 ил.

Изобретение относится к строительной и горной промышленности и является рабочим органом для оснащения землеройных машин, в частности, используемых при разработке прочных и мерзлых грунтов, разрушении твердых строительных материалов. Предложено устройство для рыхления прочных грунтов и строительных материалов, включающее режущий и несущий элементы. На конце несущего элемента установлен режущий элемент, состоящий из адаптера, имеющего конусный выступ, с закрепленной при помощи винта на нем коронкой, а также углубления для крепления к адаптеру и монтажа сменного зуба. Детали адаптер и коронка имеют форму тела вращения и выполнены из материалов, способных подвергаться термообработке. Технический результат, реализуемый при помощи заявляемого изобретения, выражается в снижении себестоимости производства, увеличении стойкости к износу, увеличении удобства обслуживания. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх