Устройство расфиксации
Изобретение относится к устройствам расфиксации предназначенного для прохождения плугом твердого материала. Устройство содержит рычаги, соединенные последовательно посредством подвижного соединения, через которые сила передается на возвращающий пружинный элемент, когда рычаги перемещаются под действием силы, причем пружинный элемент соединен с удлинителем рычага, ножевую конструкцию, соединенную посредством соединения. Сила, действующая на ножевую конструкцию, передается на рычаги, когда сила удара, действующая на ножевую конструкцию, перемещает ножевую конструкцию и рычаги, соединенные с ней. Подвижное соединение расположено ниже относительно земли, чем прямая линия, проходящая через соединения на концах рычагов. Охарактеризован вариант устройства расфиксации. Обеспечивается расфиксация при угле наклона меньше, чем 90°, когда нож сталкивается с препятствием. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.
Настоящее изобретение относится к устройству расфиксации.
Устройство расфиксации предназначено для поворота ножа крыла отвала плуга, предназначенного для прохождения плугом твердого материала.
В известных устройствах расфиксации поворот ножа основан на одном жестком соединении и одном осевом соединении в держателе ножа. Данный принцип используется в плугах, в которых угол между ножом и землей равен приблизительно 90°.
В конструкции, в которой угол ножа отличается от данного значения, расфиксация ножа невозможна. При использовании конического крыла отвала плуга, т.е. известной формы крыла отвала плуга, угол наклона ножа относительно земли отличается от 90°. При применении конического крыла отвала плуга и угла наклона ножа меньше, чем 90°, плуг начинает срываться, при этом нож наклоняется назад.
Ножи прикреплены к держателю ножа с качательным движением на случай столкновений. Устройство расфиксации относится к повороту ножей плуга в исходное положение после столкновения. Нож должен «отступать», когда плуг ударяется, например, о перекрытия колодца и бордюрный камень. Возврат в исходное положение может быть осуществлен, например, посредством пружинного элемента. Способ расфиксации является фактором надежности, влияющим на пользователя и рабочие условия. Прежде всего, он влияет на удобство использования и срок службы основной машины. Без расфиксации ножей конструкция основной машины подвергается избыточной нагрузке. Плуг не подвергается толчкам во время движения, и способ расфиксации обеспечивает движение на более высоких скоростях.
Задачей настоящего изобретения является осуществление соединения ножа таким образом, чтобы нож плуга при угле наклона меньше, чем 90°, мог быть расфиксирован, когда он сталкивается с препятствием. Возврат осуществляется посредством пружинного элемента.
Усилие расфиксации ножа может регулироваться путем изменения линейного отклонения осей поворота или путем изменения сжимающего усилия пружинного элемента. В частности, взаимное положение осей поворота влияет на усилие, требующееся для поворота ножа. С одной стороны, нож не должен перемещаться и отступать во время нормальной обработки плугом, а, с другой стороны, нож должен перемещаться, когда он подвергается воздействию достаточно большой силы. Соответствующая функция не может быть обеспечена посредством регулирования пружинного элемента, если им является, например, цилиндрическая винтовая пружина, которая сжимается или растягивается под действием силы.
Нож может быть соединен посредством двух отдельных рычагов, которые перемещают пружинный элемент и перемещаются при перемещении держателя ножа. Рычаги соединены друг с другом посредством подвижных соединений. Самый нижний рычаг соединен с держателем ножа, а самый верхний рычаг соединен с рамочной конструкцией, такой как крыло отвала плуга, опора крыла отвала плуга или другая опорная конструкция, объединенная в рамочную конструкцию. В первом примере пружинный элемент подсоединен между самым нижним и самым верхним рычагами, и он перемещается посредством рычагов вверх от поверхности, обрабатываемой плугом. Предпочтительно, если соединения пружинного элемента и рычагов и их оси вращения соединены и прикреплены к нижнему концу пружинного элемента. Верхний конец пружинного элемента опирается с возможностью перемещения на рамочную конструкцию, например, опору крыла отвала плуга, подходящим способом. В другом примере пружинный элемент соединен с самым верхним рычагом таким образом, что когда рычаги перемещаются вниз, пружинный элемент сжимается вверх. Пружинный элемент прикреплен к такому элементу самого верхнего рычага, который перемещается вверх.
Усилие сжатия/отпускания пружинного элемента может изменяться. Когда пружинным элементом является сжимаемая пружина, ее жесткость может изменяться посредством предварительного натяжения пружины, то есть посредством изменения длины пружины. В частности, жесткость может быть изменена посредством изменения угла между рычагами. Чем больше угол, тем больше усилие, изначально требующееся для поворота рычагов и перемещения пружинного элемента, т.е. для расфиксации устройства. Регулировка осуществляется, например, посредством перемещения пружинного элемента выше или ниже, при этом положение связанного соединения также изменяется.
Более точно, устройство расфиксации в соответствии с настоящим изобретением описано в пункте 1 или пункте 11. Более подробно варианты осуществления будут представлены в других пунктах формулы.
Ниже настоящее изобретение описано более подробно посредством примеров и со ссылкой на прилагаемые чертежи, где:
на фиг.1а и 1b изображен первый пример настоящего изобретения в уменьшенном принципиальном элементе,
на фиг.2а и 2b изображен второй пример настоящего изобретения в уменьшенном принципиальном элементе,
на фиг.3 представлено применение настоящего изобретения в плуге,
на фиг.4 изображен вариант осуществления первого примера настоящего изобретения, и
на фиг.5 изображен вариант осуществления второго примера настоящего изобретения.
На прилагаемых чертежах подобные ссылочные номера относятся к подобным элементам устройства.
Как показано на фиг.4 и 5, рама 1 устройства представляет собой, например, вогнутое крыло отвала плуга, которое в данном случае представляет собой боковое крыло отвала плуга. Радиус кривизны крыла отвала плуга меньше на одном конце и больше на другом конце крыла отвала плуга. На фиг.1а и 2а изображены те же конструкции в уменьшенном варианте.
Рама 1 поддерживается сзади посредством рамочных конструкций или опорного профиля 2, с которым при необходимости соединяется ряд других деталей, например, средства для соединения устройства с работающей машиной. Опорный профиль 2 одновременно поддерживает пружинный элемент 3, который соединен с рамой 1, например, посредством опорного профиля 2. Пружинный элемент 3 расположен вертикально или под небольшим наклоном также относительно линии 8. Рычаг 4, который в данном случае расположен горизонтально и проходит назад, жестко прикреплен к рамочной конструкции, раме 1 и/или опорному профилю 2, например, к нижней поверхности опорного профиля 2. При необходимости форма рычага 4 может быть изменена. Рычаг 4 имеет, например, криволинейную форму, как показано на фиг.4, для размещения соединения 10, причем конструкция может быть выполнена меньшей высоты, а рычаги - меньшей длины. Первый рычаг 5 соединен с рычагом 4 посредством соединения 11 для обеспечения вращения вокруг горизонтальной оси посредством соединения 11. Соединение 11 находится на расстоянии от соединения 12 в раме 1. Соединение 10 расположено между соединениями 11 и 12. Соединение 12 используется для прикрепления держателя ножа 6 и закрепленного в нем ножа к раме 1. Нож и держатель ножа в совокупности также называются ножевой конструкцией, более детальный состав которой может изменяться. Держатель ножа 6 может вращаться посредством соединения 12 вокруг горизонтальной оси вращения. При помощи данных средств держатель ножа 6 может быть возвращен в нормальное положение. Второй рычаг 7 соединен с держателем ножа 6 посредством соединения 9 для обеспечения вращения вокруг горизонтальной оси посредством соединения 9.
Рычаги 5 и 7 соединены друг с другом последовательно посредством соединения 10, с которым также соединен пружинный элемент 3 в примере, представленном на фиг.4. Посредством соединения 10 различные части могут вращаться вокруг горизонтальной оси вращения. Рычаг 7 соединен с рамой 1 посредством держателя ножа 6 и рычага 5. Взаимное расположение рычагов и соединений, а также их количество может изменяться в зависимости от конкретного исполнения. На фиг.4 угол между рычагами 5 и 7 на стороне пружинного элемента 3 немного больше, чем 180°, например, находится в пределах от 182° до 184°. В варианте осуществления, показанном на фиг.1а, соединение 10 расположено выше, чем прямая линия, проходящая через соединения 9 и 11, так что усилие, оказываемое препятствием на держатель ножа 6 и рычаг 7, толкает соединение 10 вверх под контролем рычага 5, то есть оно обеспечивает расфиксацию ножа. Соединение 10 перемещается от земли или поверхности, обрабатываемой плугом, когда плуг находится в рабочем положении. Соединение 11 расположено выше, чем соединение 9 и, например, на таком же уровне, как соединение 12. Соединение 12 обычно расположено между соединениями 9 и 10, если смотреть в горизонтальном направлении. Если пружинным элементом 3 является цилиндрическая винтовая пружина, то она сжимается. Цилиндрическая винтовая пружина обычно содержит направляющую, вокруг которой она расположена и которая соединена как с соединением 10, так и с опорным профилем 2. Цилиндрическая винтовая пружина возвращает держатель ножа 6 в его исходное положение.
В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.2а, соединение 10 расположено ниже, чем прямая линия, проходящая через соединения 9 и 11, так что данное соединение перемещается вниз. Однако рычаг 5 содержит удлинитель 5а, проходящий за соединение 11 и поворачивающийся вверх и сжимающий пружинный элемент 3, соединенный с удлинителем посредством соединения 13. Соединение 11 расположено между соединениями 10 и 13, если смотреть в горизонтальном направлении. Таким образом, пружинный элемент 3 может быть расположен вертикально за рамой 1.
Пружинным элементом может быть также пружина, которая растягивается в результате столкновения, в этом случае она соединяется с такой точкой на рычаге или соединении, которая вызывает растяжение пружины при перемещении. Обычно им является цилиндрическая винтовая пружина, которая широко используется и имеет простую конструкцию. Пружинным элементом может быть также цилиндр и соединенный с ним аккумулятор, который содержит и аккумулирует среду, поступающую из цилиндра, и возвращает ее в цилиндр для восстановления положения ножа. Цилиндр и аккумулятор делают устройство более сложным.
Усилие, требующееся для расфиксации ножа, может регулироваться посредством изменения положения соединения 10 между рычагами 5 и 7 относительно линии 8, то есть путем регулирования расстояния, на котором находится соединение 10 от линии 8. В примере, проиллюстрированном на фиг.1а, пружинный элемент 3 может быть прикреплен только к рычагу 5 или рычагу 7 посредством соединения.
Нормальным положением называется положение ножа во время обработки плугом (например, с наклоном назад под углом 60°).
На фиг.3 изображен плуг, в котором применяется настоящее изобретение. Детали и рычаги некоторых устройств расфиксации обычно расположены попарно друг за другом, и необходимое их количество предусмотрено для каждого ножа, например, две пары, для обеспечения достаточного регулирования. Два или более рычага одного и того же ножа (рычаг 5 или рычаг 7) соединены друг с другом посредством балки для увеличения жесткости.
В обычных устройствах при повороте ножа сила сопротивления пружинного элемента непрерывно увеличивается, что значительно увеличивает нагрузку на конструкцию даже после столкновения с препятствием. Если нож не должен все время перемещаться, например, пружина должна находиться под достаточным напряжением, что, в свою очередь, вызывает увеличение нагрузки на конструкцию, когда нож поворачивается и оказывает влияние на пружинный элемент. Если максимальная допустимая нагрузка на конструкцию равна 1,5 F, пружинный элемент должен выбираться таким образом, чтобы нож начинал поворачиваться уже при усилии, равном 0,5 F, в зависимости, например, от коэффициента жесткости пружины.
Представленные примеры и рычажные устройства, в свою очередь, обеспечивают, чтобы сила в системе координат сила-время имела отчетливое кратковременное пиковое значение вначале, когда нож начинает поворачиваться, а после расфиксации требуемое усилие значительно уменьшалось и облегчало поворот ножа, и при этом конструкции не подвергаются дополнительным нагрузкам. Таким образом, нагрузка, вызванная препятствием, может быть равна 1,5 F в момент расфиксации, зато после этого нагрузка уменьшается, например, до уровня 0,5 F. Действие основано на изменении плеча силы при повороте рычажного устройства, причем большая доля силы также приходится на пружинный элемент и почти не передается одного рычага на другой. Плечо силы увеличивается, когда угол между рычагами увеличивается. Нож не перемещается без надобности во время работы, поскольку усилие, требующееся для расфиксации, является достаточно большим.
Как представлено на фиг.1b и 2b, когда нож сталкивается с препятствием 14, держатель ножа 6 поворачивается назад. Посредством соединений 9, 10 и 11 сила, действующая на нож, может быть направлена на пружинный элемент 3, при этом пружинный элемент 3 натягивается. После прохождения препятствия 14 пружинный элемент 3 возвращает держатель ножа 6 обратно в нормальное положение, проиллюстрированное на фиг.1а и 2а. Наиболее предпочтительно, если для возврата в данное положение используется энергия, аккумулированная в пружинном элементе 3.
В пределах объема формулы настоящего изобретения допустимы также конфигурации, отличающиеся от вышеописанной ситуации; следовательно, используемым устройством может быть другое устройство, в котором нож должен обходить препятствия, такое как снегоочиститель или устройство, предназначенное для прохождения плугом твердых материалов, закрепленное на снегоуборочном автомобиле.
1. Устройство расфиксации, содержащее:
- рычаги (5, 7), соединенные последовательно посредством подвижного соединения (10), через которые сила передается на возвращающий пружинный элемент (3), когда рычаги перемещаются под действием силы, причем пружинный элемент (3) соединен с удлинителем (5а) рычага, и
- ножевую конструкцию (6), соединенную посредством соединения (12), причем сила, действующая на ножевую конструкцию, передается на рычаги (5, 7), когда сила удара, действующая на ножевую конструкцию (6), перемещает ножевую конструкцию (6) и рычаги (5, 7), соединенные с ней, отличающееся тем, что подвижное соединение (10) расположено ниже относительно земли, чем прямая линия (8), проходящая через соединения (9, 11) на концах рычагов (5, 7).
2. Устройство расфиксации по п.1, отличающееся тем, что сила, обусловленная столкновением с препятствием, передается посредством рычагов (5, 7) на возвращающий пружинный элемент (3).
3. Устройство расфиксации по п.1, отличающееся тем, что пружинный элемент (3) выполнен с возможностью возвращения ножевой конструкции (6) в нормальное положение после столкновения.
4. Устройство расфиксации по п.1, отличающееся тем, что усилие, требующееся для расфиксации ножевой конструкции (6), регулируется.
5. Устройство расфиксации по п.1, отличающееся тем, что рычаги (5, 7) выполнены с возможностью регулирования их положения для регулирования усилия, требующегося для расфиксации ножевой конструкции (6).
6. Устройство расфиксации по п.1, отличающееся тем, что усилие, возвращающее пружинный элемент (3), регулируется.
7. Устройство расфиксации по п.1, отличающееся тем, что оно вставлено в устройство, содержащее рамочную конструкцию (1, 2, 4), с которым рычаги (5, 7) и ножевая конструкция (6) соединены посредством соединений (11, 12).
8. Устройство расфиксации по п.1, отличающееся тем, что пружинным элементом (3) является пружина.
9. Устройство расфиксации по п.1, отличающееся тем, что расстояние между подвижным соединением (10) и упомянутой прямой линией (8) регулируется.
10. Устройство расфиксации по п.1, отличающееся тем, что устройство расфиксации вставлено в плуг.
11. Устройство расфиксации, содержащее:
- рычаги (5, 7), соединенные последовательно посредством подвижного соединения (10), через которые сила передается на возвращающий пружинный элемент (3), когда рычаги перемещаются под действием силы, причем пружинный элемент (3) соединен с подвижным соединением (10) или одним из рычагов (5, 7), при этом подвижное соединение (10) расположено выше относительно земли, чем прямая линия (8), проходящая через соединения (9, 11) на концах рычагов (5, 7), и
- ножевую конструкцию (6), соединенную посредством соединения (12), причем сила, действующая на ножевую конструкцию, передается на рычаги (5, 7), когда сила удара, действующая на ножевую конструкцию (6), перемещает ножевую конструкцию (6) и рычаги (5, 7), соединенные с ней, и в которой расстояние между упомянутым соединением (12), связанным с ножевой конструкцией (6), и соединениями (9, 11) на концах рычагов (5, 7) остается неизменным, отличающееся тем, что соединение (12), связанное с ножевой конструкцией (6), расположено выше относительно земли, чем подвижное соединение (10).
12. Устройство расфиксации по п.11, отличающееся тем, что расстояние между подвижным соединением (10) и упомянутой прямой линией (8) регулируется.
13. Устройство расфиксации по п.11, отличающееся тем, что устройство расфиксации вставлено в устройство, содержащее рамочную конструкцию (1, 2, 4), с которой рычаги (5, 7) и ножевая конструкция (6) соединены посредством соединений (11, 12).
14. Устройство расфиксации по п.11, отличающееся тем, что пружинным элементом (3) является пружина.
15. Устройство расфиксации по п.11, отличающееся тем, что один из рычагов (5) соединен посредством соединения (11) с жестким рычагом (4), имеющим криволинейную форму, внутри которого размещено одно из соединений (10) в рычаге (5).
16. Устройство расфиксации по п.11, отличающееся тем, что один из рычагов (5) соединен посредством соединения (11) с жестким рычагом (4), причем соединение (11) расположено выше, чем соединение (10) между соединениями (5, 7) и соединение (9) между вторым соединением (7) и ножевой конструкцией (6).
17. Устройство расфиксации по п.11, отличающееся тем, что рычаги (5, 7) выполнены с возможностью перемещения под действием силы удара, причем плечо силы, образуемое действующей силой, выполнено с возможностью изменения таким образом, что большая доля действующей силы приходится на пружинный элемент (3).
18. Устройство расфиксации по п.11, отличающееся тем, что плечо действующей силы относительно соединения (10) между рычагами (5, 7) выполнено с возможностью увеличения при ударе.
19. Устройство расфиксации по п.11, отличающееся тем, что устройство расфиксации вставлено в плуг.
