Рабочее оборудование рыхлителя

 

1. РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ РЫХЛИТЕЛЯ, включающее несущую раму параллелограммного типа с гидроцилиндром подъема, закрепленный на раме посредством упругой подвески магнитострикционный вибровозбудитель , жестко соединенную с последним стойку, которая изогнута по оси с радиусом постоянной кривизны, имеет зуб на свободном конце и выполнена с уменьшающейся в сторону свободного конца площадью поперечного сечения, отличающеес я тем, что, с целью увеличения КПД оборудования, стойка выполнена резонансной, а отношение ее длины по оси изгиба к вертикальной проекции стойки составляет 1,2-1,35, при этом центральный угол, образованный перпендикулярами к касательным , проведенными к оси стойки в крайних ее точках, составляет 1,01 ,3 рад. 2.Оборудование по п. 1, о тличающееся тем, что радиус Гд постоянной кривизны изогнутой стойки по ее оси определяется зависимостью о sinoT где Т - тяговый класс тягача, кН; ei - центральный угол, град. 3.Оборудование по п. 1, отличающееся тем, что длина стойки B(jg по оси изгиба определяется выражением SP (/) Неое Но I sin 06 у 10,002 т+ 0,21 где Н о - линейный размер сечения 4 стойки-концентратора в месСП те, соединения с вибровозо со будителем, м, N - линейный размер сечения 05 стойки концентратора в месте соединения с зубом, м, Е - модуль Юнга материала стойки-концентратора , МПа; р - плотность материала стойки-концентратора , I - частота резонансная,,Ги.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4(5D E 02 F 5/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

QP Гй.

0 002Т + 0 2 г > sin oC е,Я где Но

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3509782/29-03 (22) 11. 11. 82 (46) 15. 03. 85. Бюл. 9 10 (72) В.И. Баловнев, М.А. Подвальный, И.Л, Голубев, Ю.П. Бакатин и А.Б. Ермилов (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени автомобильно-дорожный институт (53) 624.133(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3433394, кл. Е 02 F 5/30, 1.982. (54)(57) 1. РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

РЫХЛИТЕЛЯ, включающее несущую раму параллелограммного типа с гидроцилиндром подъема, закрепленный на раме посредством упругой подвески магнитострикционный вибровозбудитель, жестко соединенную с последним стойку, которая изогнута по оси с радиусом постоянной кривизны, имеет зуб на свободном конце и выполнена с уменьшающейся в сторону свободного конца площадью поперечного сечения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения

КПД оборудования, стойка выполнена резонансной, а отношение ее длины по оси изгиба к вертикальной проекции стойки составляет 1,2-1,35, при этом центральный угол, образо" ванный перпендикулярами к касательным, проведенными к оси стойки в крайних ее точках, составляет 1,01,3 рад.

2. Оборудование по п. 1, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что радиус г- постоянной кривизны изогнутой стойки по ее оси определяется зависимостью где Т вЂ” тяговый класс тягача, кН; (— центральный угол, град.

3. Оборудование по п. 1, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что длина стойки ц по оси изгиба опредеf ляется выражением линейный размер сечения стойки-концентратора в мес- . те, соединения с вибровоз- ; будителем, м, линейный размер сечения стойки концентратора в месте соединения с зубом, м, модуль Юнга материала стойки-концентратора, МПа, плотность материала стойки-концентратора, кг/м, частота резонансная,, Гп.

1145096

Изобретение относится к машинам для разработки мерзлых и прочных грунтов, а именно к рыхлителям с активными рабочими органами.

Наиболее близким техническим 5 решением к нредлагаемому.является рабочее оборудование рыхлителя, включающее несущую раму параллелограммного типа с гидроцилиндром подъема, закрепленный на раме по- 10 средством упругой подвески магнитострикционный вибровозбудитель, жестко соединенную с последним стойку, которая изогнута по оси с радиусом постоянной кривизны, имеет зуб на 15 свободном конце и выполнена с уменьшающейся в сторону свободного конца площадью поперечного сечения (11 .

Недостатком известного технического решения являются большие 20 потери акустической энергии в металлоконструкции рыхлителя.

Цель изобретения — увеличение

КПД оборудования.

Указанная цель достигается тем, что в рабочем оборудовании рыхлителя, включающем несущую раму параллелограммного типа с гидроцилиндром подъема, закрепленный на раме посредством упругой подвески магнитострикционный вибровозбудитель, жестко соединенную с последним стойку, которая изогнута по оси с радиусом постоянной кривизны, имеет зуб на свободном конце и вы- 35 полнена с уменьшающейся в сторону свободного конца площадью попереч- ного сечения, стойка выполнена резонансной. а отношение ее длины по оси изгиба к вертикальной про" 40 екции стойки составляет 1,2-1,35, при этом центральный угол, образованный перпендикулярами к касательным, проведенными к оси стойки в крайних ее точках, составляет 1,0- 45

1,3 рад.

Кроме того, радиус r постоянной кривизны изогнутой стойки но ее оси определяется зависимостью 50

0 002 Т + 0 2

Х

Л. А б зхп о( где Т вЂ” тяговый класс тягача, кН, м — центральный угол, град. 55

Длина изогнутой стойки 0 по ее продольной оси определяется выражением аоеР

6111 0(r

02.Т i 0 2 где Н линейный размер поперечного сечения стойки в месте ее соединения с вибровозбудителем, м, линейный размер поперечного сечения стойки в месте ее соединения с зубом, м, модель 1Онга материала стойки, МПа частота резонансная, Гц, плотность материала стойки, кг/м

Н

30F

На чертеже изображено рабочее оборудование рыхлителя, вид сбоку.

Рабочее оборудование включает раму 1 параллелограммного типа с силовым гидроцилиндром 2 подъема, иэог— нутую стойку 3 с продольной осью 4.

Стойка 3 жестко соединена одним концом с магнитострикционным вибровозбудителем 5, продольная ось 6 которого размещена вертикально. Вибровозбудитель 5 закреплен на раме 1 посредством упругой подвески 7. Стойка 3 снабжена зубом 8 на свободном конце. Эпюра 9 иллюстрирует распределение амплитудных смещений в резонансной колебательной системе вдоль продольной оси. Стойка 3 выполнена изогнутой с постоянным радиусом г, который определяется как

О 002 Т + 0 2

Г

Х L= о з ill eC

Числитель этой зависимости определяет величину вертикальной проекции изогнутой оси стойки, которая соответствует максимальной глубине рыхления грунта рыхлителем, выражаемой через номинальное тяговое усилие базового тягача (тяговый класс тягача).

Центральный угол еС образован перпендикулярами, проведенными к касательным оси изогнутой стойки в крайних ее точках, и составляет 11,3 рад.

Изогнутая стойка 3 в рабочем оборудовании рыхлителя выполняется

5 !!

25 е М р (вмю 0,0021 -0,2

В конструкции рабочего оборудования рыхлителя отношение длины о стойки 3 по оси к ее вертикальной проекции составляет 1,2-1,35. Это условие определяет расположение стой ки в пространстве. Выполнение соотношений центрального углами в совокупности с отношением длины стойки

3 к ее вертикальной проекции обеспечивает максимальное приближение вектора колебательной скорости зуба

8 к вектору рабочей скорости базового тягача с сохранением известных требований к углу рыхления прочных и мерзлых грунтов и заднего угла рыхлителя.

Оборудование работает следующим образом.

При движении базового тягача включается питание вибровоэбудителя. Стойка 3 заглубляется в грунт при помощи силового гидроциликдра

2 и рамы 1 параллелограммного тина, обеспечивающих плоскопараллельное перемещение стойки с вибровозбуди3 11450 резонансной длины, которая определяется выражением

96 4 телем и таким образом постоянный угол рыхления независимо от заглубления стойки 3 в гнут. Энергия от вибровозбудителя в виде волны передается через стойку 3 на зуб 8.

При этом зуб 8 колеблется с резонансной частотой колебаний, возбуждаемых вибровоэбудителем, и активизирует процесс разрушения грунта.

Соотношения между длиной продольной оси изогнутой стойки и ее вертикальной проекцией, а также центрального угла обеспечивают резонансный режим работы рабочего оборудования при максимальном приближении вектора колебательной скорости зуба к вектору рабочей скорости базового тягача. При резонансе амплитуда колебаний и потери энергии на рассеивание минимальны. В результате увеличивается КГЩ оборудования, улучшаются трещинообразования в массиве грунта и возрастает производительность рыхления.

Удельная металлоемкость оборудования снижается эа счет назначения рациональных соотношений параметров стойки. Предлагаемое соотношение между длиной изогнутой стойки по оси и величиной ее проекции на продольную ось вибровозбудителя определяют рациональное взаимное. расположение данных элементов рабочего оборудования рыхлителя в пространстве.

1145096

Составитель А. Калиничев

Редактор К. Волощук ТехредМ.Пароцай КорректоРГ. Решетник, Заказ 1130/24 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4