Рабочий орган землеройной машины

 

РАБОЧИЙ ОРГАН ЗЕМЛЕРОЙНОЙ МАШИНЫ, содержащий отвал с выходными отверстиями для подачи смазки, расположенными в нижней его части, компрессор и имеющий напорную магистраль бак с жидкостью, отличающийся тем, что, с целью снижения сопротивления копанию, он снабжен смонтированным в напорной магистрали гидроорганом подачи жидкости и пеногенератором, сообщенным с выходными отверстиями на отвале и соответственно с гидроорганом подачи жидкости и компрессором, при этом в качестве жидкости применен пенообразующий раствор поверхностно-активных веществ с добавлением стабилизирующих высокомолекулярных коллоидных веществ. (О СП со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Я0.„1157173 А

4(1) Е 02 Р 3/76

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3687101/29-03 (22) 05.01.84 (46) 23.05.85. Бюл. № 19 (72) М. А. Хромых, Г. В. Гришанович, Б. М. Мейеров и Ю. Г. Аникеев (71) Иркутский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт и Иркутское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института методики и техники разведки (53) 621.878.23 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 941489, кл. Е 02 F 3/16, 1980. (54) (57) РАБОЧИЙ ОРГАН ЗЕМЛЕ.РОЙНОЙ МАШИНЫ, содержащий отвал с выходными отверстиями для подачи смазки, расположенными в нижней его части, компрессор и имеющий напорную магистраль бак с жидкостью, отличающийся тем, что, с целью снижения сопротивления копанию, он снабжен смонтированным в напорной магистрали гидроорганом подачи жидкости и пеногенератором, сообщенным с выходными отверстиями на отвале и соответственно с гидроорганом подачи жидкости и компрессором, при этом в качестве жидкости применен пенообразующий раствор поверхностно-активных веществ с добавлением стабилизирующих высокомолекулярных коллоидных веществ.

1157173 жащий отвал с выходными отверстиями для подачи смазки, расположенными в нижней его части, компрессор и имеющий напорную магистраль бак с жидкостью, снабжен смонтированным в напорной магистрали гидроорганом подачи жидкости и пеногенератором, сообщенным с выходными отверстиями на отвале и соответственно с гидроорганом подачи жидкости и компрессором, при этом в качестве жидкости применен пенообразующий раствор поверхностно-активных веществ с добавлением стабилизирующих высокомолекулярных коллоидных веществ.

На чертеже изображена схема подачи смазки на отвал.

Рабочий орган землеройной машины включает отвал 1 с выходными отверстиями 2 и 3, пенообразователь 4, сообщенный с компрессором 5 и через гидроорган (насос) б и напорную магистраль

7 — с баком 8, заполненным пенообразующей жидкостью.

Рабочий орган землеройной машины работает следующим образом.

Отвал заглубляется в грунт и перемещается вперед, разрабатывая последний.

Одновременно в".лючаются гидроорган б и компрессор 5, подающие в пеногенератор пенообразующий раствор поверхностно-активных веществ (ПАВ) с добавлением стабилизирующих высокомолекулярных коллоидных веществ и сжатый воздух. Образованная пена из пеногенератора поступает через выходные отверстия 2 и 3 на отвал между его рабочей поверхностью и грунтом, обеспечивая смазку и снижение сопротивления копанию.

Вспененная смазка качественно отличается от суспензий и эмульсий тем, что обладает механическими свойствами, приближающими эту систему к твердым телам, что особенно проявляется при установившемся режиме движения ее в ограниченном пространстве. Прочность смазки в

Зо

1

Изобретение относится к рабочим органам землеройных машин со смазкой контактирующих с грунтом поверхностей и может быть использовано, например, в отвалах бульдозеров.

Наиболее близким техническим решением 5 является рабочий орган землеройной машины, включающий отвал с выходными отверстиями для подачи смазки, расположенными в нижней его части, компрессор и имеющий напорную магистраль бак с жидкостью (1).

Недостатком известного рабочего органа является недостаточное снижение сопротивления копанию и высокая энергоемкость процесса.

Целью изобретения является снижение сопротивления копанию.

Указанная цель достигается тем, что рабочий орган землеройной машины, содерэтом случае можно измерять по законаМ упругих деформаций. Вспененная смазка, обладая большой вязкостью и упругостью, способна держать на своей поверхности (будучи в статическом состоянии) отдельные предметы, во много раз превосходящие ее по удельному весу. Для достижения того же эффекта при помощи струи воздуха необходимы значительные энергозатраты, связанные с непрерывным расходом воздуха. Исходя из этого очевидно, что и срезаемый пласт грунта будет постоянно поддерживаться слоем смазки, не соприкасаясь с металлической поверхностью рабочего органа, находясь как бы во взвешенном состоянии, причем скорость движения смазки в процессе копания должна быть не менее скорости движения грунта по поверхности рабочего органа.

Соблюдение этого условия необходимо для того, чтобы исключить потерю сплошности движущегося слоя смазки и седиментацию ее, т. е. расслоение микрогетерогенной дисперсной системы, в которой газовые пузырьки являются дисперсной фазой, а дисперсионная, т. е. непрерывная среда, образует вокруг пузырьков тончайшие пленки.

В противном случае, если скорость движения слоя смазки по рабочему . органу меньше скорости движения разрабатываемого грунта, то может произойти разрыв, т. е. нарушение сплошности движущегося смазывающего слоя и его расслоение, что приводит к непосредственному контакту грунта с поверхностью рабочего органа, а значит и снижению эффективности вспененной смазки. Если скорость смазки больше скорости движения грунта, то это приводит к перерасходу смазочных материалов и дополнительным энергозатратам.

К тому же вспененная смазка не теряет своих свойств при перепаде давления от 1 до 200 ат.

Воздух и пенообразующая жидкость, связанные ячеистой структурой, не фильтруются через разрабатываемый грунт и не прорываются преждевременно из плоскости контакта разрабатываемого грунта с рабочим органом, это свойство вспененных растворов в литературе называется эффектом

Жамена. Этого нельзя сказать о воздушно-эмульсионной смазке, используемой в известном рабочем органе, так как воздух и эмульсия подаются на поверхность рабочего органа раздельно, используемые реагенты не предназначены для образования смазки во вспененном виде, а режим получения смазки отсутствует. Поэтому воздух будет свободно проходить через щели и поры грунта, резко снижая эффективность этого вида смазки.

Для увеличения устойчивости двухфазной смазки к раствору ПАВ добавляются высокомолекулярные коллоидные вещества1157173

Составитель А. Калиничев

Редактор П. Коссей Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 3299/29 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 стабилизаторы. Смазка при движении по рабочему органу дополнительно стабилизируется твердыми частичками грунта и превращается в трехфазную, которая имеет большую несущую способность и жесткость.

Смазка на основе ПАВ обладает также повышенными чистящими свойствами, что устраняет залипание рабочего органа.

Введение смазки непосредственно в зону режущей кромки рабочего органа землеройной машины повышает эффективность разработки грунта за счет появления эффекта

Ребиндера.

ПАВ, применяемые для получения смазки, являются активными «понизителями твердости», которые при введении в разрабатываемую среду (грунт) даже в очень малых количествах могут значительно облегчать механическое разрушение твердых тел (как отдельных кристаллов, так и поликристаллических агрегатов). При этом часть

ПАВ из смазки проникает вглубь разрушаемого грунта по вновь развивающимся поверхностям его микротрещин, облегчая их развитие. Таким образом, введение смазки в зону режущей кромки позволяет снизить энергозатраты, связанные с внедрением режущего элемента в грунт.

В присутствии ПАВ режущая кромка изнашивается гораздо медленнее. ПАВ, входящие в состав смазки, не только предохраняют режущую кромку .рабочего органа бт затупления, но и способствуют ее самозатачиванию, так как при повышении пластичности тончайшего поверхностного слоя металла, материал режущей кромки рабочего органа сошлифовывается.

В пенообразователь 4 из 0,5 — 1 м воздуха и 2 л жидкости образуется смазка с кратностью 30 и поступает в зону режущей кромки и на отвальную поверхность. Расход смазки примерно равен расходу воздуха.

Грунт, двигаясь по поверхности отвала, встречает на своем пути смазку и дальше двигается уже на смазочном слое, причем совсем не обязательно, чтобы скорость смазки превышала скорость движения грунта, т. е. вспененная смазка, являясь упругой и вязкой средой, будет свободно нести на своей поверхности срезаемый пласт грунта.

Исходя из того, что трение в присутствии вспененной смазки незначительно, габариты отвала можно увеличивать на 15—

20Я, соответственно возрастают и рабочие

15 скорости. Известно, что удельное сопротивление резанию суглинков II †I группы при разработке грунта бульдозером изменяется от 0,006 до 0,013 МПа, от 0,6 до

1,3 кг/см . Принимая во внимание неравномерность удельных давлений по высоте рабочего органа и величину давления в зоне режущей кромки, следует, что смазка должна вводиться в зону контакта разрабатываемого грунта с рабочим органом под давлением 0,02 — 0,08 МПа (2 — 8 кгс/см ), в зависимости от конкретных условий.

Предлагаемое устройство позволяет значительно активизировать процесс разработки грунта, за счет снижения сил трения, устранения залипания, снижения энергозатрат при внедрении ножа в грунт, экономии материалов, идущих на смазку рабочего органа, а также улучшения условий труда и защиты окружающей среды от загрязненного воздуха, так как вспененная смазка является активным пылепоглотителем.