Рабочее оборудование рыхлителя
Владельцы патента RU 2760660:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Псковский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к рыхлителям для разработки прочных и мерзлых грунтов. Технический результат - повышение производительности и надежности путем упрощения кинематической схемы рабочего оборудования. Рабочее оборудование рыхлителя включает балку, установленный на ней рыхлительный зуб, шарнирно прикрепленные к балке боковые диски и гидроцилиндр заглубления зуба с гидрораспределителем. Рабочее оборудование рыхлителя снабжено гидроцилиндром привода дисков с гидрораспределителем, управляемым гидроклапаном, гидропульсатором и регулируемым гидродвигателем. Гидрораспределители выполнены с возможностью сообщения, в одной из позиции золотников, полости подъема гидроцилиндра заглубления зуба с полостью опускания гидроцилиндра привода дисков, гидролинией, через управляемый гидроклапан, камера управления которого сообщена с полостью подъема гидроцилиндра заглубления зуба, а к гидролинии, соединяющей управляемый гидроклапан с гидрораспределителем привода дисков, присединен гидропульсатор с приводом в виде регулируемого гидродвигателя. 1 ил.
Изобретение относится к рыхлителям для разработки прочных и мерзлых грунтов.
Известен рыхлитель (AC SU 800303, E02F 5/30) с рабочим оборудованием, включающим балку, установленный на ней рыхлительный зуб и расположенные перед ним боковые режущие элементы. Недостаток известного технического решения заключается в том, что боковые режущие элементы в виде зубьев, предназначенные для образования боковых трещин в грунте, создают большое сопротивление, уменьшают тяговое усилие для основного зуба, а это снижает эксплуатационные возможности и производительность рыхлителя.
Известно другое рабочее оборудование рыхлителя (AC SU 1361259, E02F 5/32), включающее балку, установленный на ней рыхлительный зуб и шарнирно прикрепленные к балке боковые режущие элементы, в виде самовращающихся дисков. Второе техническое решение наиболее близко по сущности к заявляемому и принято заявителем в качестве прототипа. В данном техническом решении боковые режущие элементы выполнены в виде самовращающихся дисков, что позволяет уменьшить сопротивление их движению, облегчить скол грунта. Однако эффективность воздействия дисков на грунт остается низкой, поскольку упомянутые диски являются пассивными элементами рабочего оборудования и образуют незначительные трещины в грунте. Поэтому для рыхления грунта повышенной прочности или мерзлого необходимо большое тяговое усилие, что вызывает буксование движителя, снижает скорость и производительность. Кроме того, известное рабочее оборудование имеет довольно сложную кинематику взаимно подвижных элементов, а это уменьшает надежность рыхлителя, работающего в абразивной среде, образуемой при рыхлении грунта.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности и надежности за счет уменьшения сопротивления движению боковых режущих элементов и упрощения кинематической схемы рабочего оборудования.
Решение поставленной задачи достигается тем, что рабочее оборудование рыхлителя, включающее балку, установленный на ней рыхлительный зуб, шарнирно прикрепленные к балке боковые диски и гидроцилиндр заглубления зуба с гидрораспределителем, снабжено гидроцилиндром привода дисков с гидрораспределителем, управляемым гидроклапаном, гидропульсатором и регулируемым гидродвигателем, при этом гидрораспределители выполнены с возможностью сообщения, в одной из позиций золотников, полости подъема гидроцилиндра заглубления зуба с полостью опускания гидроцилиндра привода дисков, гидролинией, через управляемый гидроклапан, камера управления которого сообщена с полостью подъема гидроцилиндра заглубления зуба, а к гидролинии, соединяющей управляемый гидроклапан с гидрорспределителем привода дисков, присоединен гидропульсатор с приводом в виде регулируемого гидродвигателя.
Предлагаемое изобретение отличается от прототипа совокупностью отличительных признаков, приведенных в отличительной части формулы изобретения. В сравнении с прототипом повышается производительность за счет облегчения скола грунта, путем активизации боковых дисков, а также повышается надежность, благодаря упрощению кинематической схемы элементов рабочего оборудования.
На фиг. 1 изображено рабочее оборудование рыхлителя, установленное на базовой машине.
Рабочее оборудование рыхлителя смонтировано на базовой машине 1 и содержит, шарнирно прикрепленную к ней с помощью верхней 2 и нижней 3 тяг, балку 4, гидроцилиндр заглубления 5 с гидрораспределителем 6. К балке 4 прикреплен рыхлительный зуб 7 с наконечником, а впереди его и по бокам установлены два боковых диска 8, соединенных с балкой шарнирно рычагами 9 и гидроцилиндром 10 с дополнительным гидрораспределителем 11. Гидрораспределители 6 и 11 выполнены с возможностью сообщения полости подъема гидроцилиндра 5 заглубления зуба, с полостью опускания гидроцилиндра 10 привода дисков, гидролинией 12 через управляемый гидроклапан 13. Кроме того, к гидролинии 12 присоединен гидропульсатор 14 с приводом в виде регулируемого гидродвигателя 15.
Рабочее оборудование рыхлителя действует следующим образом.
Управление заглублением и выглублением рыхлительного зуба 7 и боковых дисков 8 осуществляется с помощью гидрораспределителей 6 и 11 традиционно и особых пояснений не требует. Гидроклапан 13 пока закрыт. С началом движения базовой машины и началом рыхления грунта золотники гидрораспределителей 6 и 11 опускают вниз в крайнюю позицию, в которой полость подъема гидроцилиндра 5 сообщается с полостью опускания гидроцилиндра 10 через гидролинию 12. При рыхлении грунта увеличивается давление в поршневой полости гидроцилиндра 5 и в камере управления гидроклапана 13, который открывается. В процессе рыхления грунта возникают повторяющиеся его сколы, что определяет пикообразный характер воздействия на рыхлительный зуб и соответствующие скачки давления в поршневой полости гидроцилиндра 5 подъема зуба. Эти скачки давления передаются в поршневую полость гидроцилиндра 10 и вызывают колебания боковых дисков 8. Активизация боковых дисков 8 уменьшает величину сопротивления их движению, позволяет увеличить глубину вырезаемых боковых щелей и облегчает рыхление грунта рыхлительным зубом, что повышает производительность.
Если необходимо производить рыхление более прочных грунтов, то используется второй режим, который заключается в том, что гидроклапан 13 рукояткой возвращается в позицию закрытия и фиксируется. Затем включают гидропульсатор 14, под действием которого возникают колебания боковых дисков 8 с большей амплитудой, что обеспечивает повышение эффективности рыхления и увеличение производительности.
При рыхлении грунтов высокой прочности и мерзлых грунтов используют третий режим, для реализации которого гидроклапан 13 разблокируется и вновь соединяет упомянутые выше полости гидроцилиндров 6 и 11. Гидропульсатор 14 остается включенным, и теперь гидроимпульсы сообщают колебания боковым дискам 8 и рыхлительному зубу 7,что повышает возможность рыхления грунтов высокой прочности или мерзлых грунтов, и увеличить в конечном итоге производительность. Использование регулируемого гидродвигателя для привода гидропульсатора 14 позволяет настраивать частоту колебаний в соответствии с конкретными грунтовыми условиями и это также расширяет эксплуатационные возможности рыхлителя с предлагаемым рабочим оборудованием.
Таким образом, предложенное рабочее оборудование рыхлителя, в сравнении с прототипом, обеспечивает повышение производительности, за счет активизации боковых дисков, облегчающих скол грунта рыхлительным зубом. Кроме того, становится возможным одновременно активировать боковые диски и рыхлительный зуб, в одном из режимов работы, что также облегчает процесс разрыхления грунта и увеличивает производительность. Возможность работы в трех режимах и возможность регулирования частоты колебаний расширяет эксплуатационные возможности рыхлителя. Более простая кинематическая структура с меньшим количеством взаимно подвижных элементов повышает надежность предложенного рабочего оборудования рыхлителя.
Рабочее оборудование рыхлителя, включающее балку, установленный на ней рыхлительный зуб, шарнирно прикрепленные к балке боковые диски и гидроцилиндр заглубления зуба с гидрораспределителем, отличающееся тем, что оно снабжено гидроцилиндром привода дисков с гидрораспределителем, управляемым гидроклапаном, гидропульсатором и регулируемым гидродвигателем, при этом гидрораспределители выполнены с возможностью сообщения, в одной из позиции золотников, полости подъема гидроцилиндра заглубления зуба с полостью опускания гидроцилиндра привода дисков, гидролинией, через управляемый гидроклапан, камера управления которого сообщена с полостью подъема гидроцилиндра заглубления зуба, а к гидролинии, соединяющей управляемый гидроклапан с гидрораспределителем привода дисков, присоединен гидропульсатор с приводом в виде регулируемого гидродвигателя.
