Фрезерный агрегат с кардановым подвесом (варианты)



Фрезерный агрегат с кардановым подвесом (варианты)
Фрезерный агрегат с кардановым подвесом (варианты)
Фрезерный агрегат с кардановым подвесом (варианты)
Фрезерный агрегат с кардановым подвесом (варианты)
Фрезерный агрегат с кардановым подвесом (варианты)
Фрезерный агрегат с кардановым подвесом (варианты)

 


Владельцы патента RU 2561443:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) (RU)

Группа изобретений относится к области дорожного строительства. Фрезерный агрегат по первому и второму вариантам содержит основание в виде рамы на колесах, корпус водила с валом, несущим на себе сателлиты с режущими элементами (1). Сателлиты равномерно распределены по барабану водила, а ось вращения каждого сателлита развернута относительно оси водила на отличный от нуля угол в проекции на соответствующую плоскость, касательную к барабану водила. Сателлиты с режущими элементами (1) расположены симметрично относительно их опор закрепления. В агрегат по первому варианту дополнительно введена платформа с опорами, расположенными по продольной и поперечной оси рамы. Продольными опорами платформа установлена на раме, а в поперечные опоры установлен барабан. По оси вращения платформы введены датчик угла и двигатель, соединенные между собой через усилительно-преобразующее устройство. В агрегат по второму варианту введен дополнительный ряд сателлитов с режущими элементами (1) таким образом, что они образуют шевронное расположение сателлитов с исходными сателлитами. Обеспечивается увеличение срока службы устройства, повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Настоящее изобретение относится к области дорожного строительства, в частности удаления снега или льда с дорог или дорожных покрытий, снятия старого асфальтового покрытия, выравнивания поверхности, придания ей сцепных свойств, снятия дорожной разметки.

Известно устройство для рыхления и скалывания снежно-ледяных образований на дорожных покрытиях (RU №38785, МПК Е01Н 5/12, заявл. 24.02.2004, опубл. 10.07.2004). Устройство для рыхления и скалывания снежно-ледяных образований на дорожных покрытиях включает рабочий орган в виде приводного вала с горизонтальной осью вращения с закрепленными на нем по спиральной линии скалывателями, при этом приводной вал выполнен в виде фрезерного барабана с жестко закрепленными на нем резцами по спиральным линиям встречного направления, с наклоном резцов к продольной оси фрезерного барабана под углом 20-30°, а к поперечной оси под углом 12-15°, при этом резцы выполнены из твердосплавной стали с углом заточки рабочей части резца 55-60°. Недостатком данного технического решения являются большие усилия, которые необходимо прикладывать к дорожной фрезе для обеспечения процесса фрезерования. Причины больших усилий заключаются в больших размерах резцов по диаметру, которые во время работы внедряются в обрабатываемый материал.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство для разрушения ледяных и твердых образований на дорожных покрытиях (RU №96875, МПК Е01Н 5/12 заявл. 08.04.2010, опубл. 20.08.2010), удаления снега или льда с дорог или дорожных покрытий, снятия старого асфальтового покрытия, выравнивания поверхности, придания ей сцепных свойств, снятия дорожной разметки. Устройство для разрушения ледяных и твердых наростов на дорожном полотне содержит основание в виде рамы на колесах с опорами, в которых на валу установлен корпус водила, несущего на себе сателлиты с режущими элементами, ось вала вращения водила, выполненного в виде барабана, расположена в плоскости, параллельной основанию, сателлиты равномерно распределены по барабану водила, а ось вращения каждого сателлита развернута относительно оси водила на отличный от нуля угол в проекции на соответствующую плоскость, касательную к барабану водила, при этом сателлиты с режущими элементами расположены симметрично относительно их опор закрепления или в виде непрерывной спирали или в виде прямозубой фрезы.

Недостатком указанного устройства является отсутствие регулировки в поперечном направлении, по отношению к направлению движения рамы, снимаемых по высоте ледяных и твердых наростов. Получаемая в результате обработки поверхность оказывается неровной, вследствие повторения фрезерным барабаном траектории движения опорных колес по неровной поверхности.

Технической задачей заявляемого изобретения является увеличение срока службы устройства, повышение надежности, улучшение эксплуатационных характеристик.

По первому варианту исполнения указанная задача решается тем, что в фрезерный агрегат с кардановым подвесом, содержащий основание в виде рамы на колесах, корпус водила с валом, несущий на себе сателлиты с резцами, сателлиты равномерно распределены по барабану водила, а ось вращения каждого сателлита развернута относительно оси водила на отличный от нуля угол в проекции на соответствующую плоскость, касательную к барабану водила, при этом сателлиты с резцами расположены симметрично относительно их опор закрепления, а также по оси вращения платформы введены датчик угла и двигатель, соединенные между собой через усилительно-преобразующее устройство, согласно изобретению дополнительно введена платформа с опорами, расположенными по продольной и поперечной оси рамы, причем продольными опорами платформа устанавливается на раме, а в поперечные опоры устанавливается барабан.

По второму варианту фрезерный агрегат с кардановым подвесом, содержащий основание в виде рамы на колесах, корпус водила с валом, несущий на себе сателлиты с режущими элементами, сателлиты равномерно распределены по барабану водила, а ось вращения каждого сателлита развернута относительно оси водила на отличный от нуля угол в проекции на соответствующую плоскость, касательную к барабану водила, при этом сателлиты с режущими элементами расположены симметрично относительно их опор закрепления, согласно изобретению в него введен дополнительный ряд сателлитов с режущими элементами таким образом, что они образуют шевронное расположение сателлитов с исходными сателлитами.

Также техническая задача достигается тем, что режущие элементы имеют форму столбчатых резцов и расположены в ряды по прямым, параллельным продольной оси фрезы и равномерно распределенным по окружности, а режущие элементы в соседних рядах распределены по многозаходным винтовым линиям с постоянным шагом, равным расстоянию между соседними режущими элементами, расположенными в ряды по прямым.

Сущность ротационного фрезерования поясняется с помощью следующих рисунков. Режущими элементами фрезы являются цилиндрические столбчатые резцы 1 (Фиг.1) [Коновалов, Е.Г. Прогрессивные схемы ротационного резания металлов / Е.Г. Коновалов, В.А. Сидоренко, А.В. Соусь. - Минск, «Наука и техника», 1972. стр.17, рис.1, м]. В заявляемой конструкции столбчатые резцы установлены неподвижно на цилиндрической поверхности.

На фиг.2 показано положение ротационного инструмента в процессе обработки материала: а) вид с торца барабана; б) вид на цилиндрическую поверхность барабана. В крайнем нижнем положении каждой фрезы продольные оси резцов, расположенных на одной прямой, оказываются перпендикулярны обрабатываемой поверхности.

Барабан водила совершает угловое движение от приводного двигателя. Самовращение фрезы с режущими лезвиями происходит за счет контакта резца с обрабатываемым материалом. Точка контакта резца с материалом в общем случае определяется случайным образом. Точка контакта является мгновенным центром скоростей для резца. Реакция связи в точке контакта является движущей силой, приводящей фрезу в угловое движение относительно ее оси вращения. После выхода резца из контакта с материалом движение фрезы происходит по инерции. Вследствие сопротивления в опорах фрезы ее вращение происходит с замедлением. При следующем контакте фреза получает очередной импульс и разгоняется до согласованной с вращением барабана угловой скорости. Резание материала в силу описанной схемы происходит на малой скорости. Резание на малой скорости минимизирует нагрузки на резцы и опоры фрез и барабана, что в свою очередь уменьшает перегрев резцов и опор и способствует увеличению срока их службы и надежности устройства в целом.

На Фиг.3 показана эпюра реакции связи q3 режущих элементов фрезы с обрабатываемым материалом в виде распределенной по цилиндрической образующей нагрузки. Цилиндрами условно показаны фрезы со столбиковыми резцами. Сплошной стрелкой выделена текущая точка контакта резца на одной из фрез с материалом. Пунктирные стрелки означают, что контакт уже был или будет в процессе обкатывания фрезы по материалу. Эпюра изображена для случая идеально плоской обрабатываемой поверхности. Аналогичная эпюра сил возникает на второй фрезе, работающей в паре с описанной выше фрезой и образующей с ней шевронную пару. Реакции от взаимодействия шевронных фрез с обрабатываемым материалом имеют противоположно направленные проекции на направление, поперечное направлению обрабатываемой полосы. Эти проекции уравновешивают друг друга и стабилизируют положение фрезерного барабана с фрезами относительно выбранного направления обработки. Минимизация количества резцов, одновременно входящих в контакт с материалом, и шевронное расположение фрез улучшают следующие эксплуатационные характеристики агрегата: минимизирует вес агрегата и стабилизирует прямолинейность выбранного направления обработки поверхности.

На фиг.4 показан внешний вид фрезы со столбчатыми резцами. Резцы расположены группами по прямым линиям, параллельным продольной оси фрезы. Продольные оси резцов расположены по радиальным направлениям фрезы. Указанная совокупность признаков улучшает характеристики фрез с точки зрения их изготовления.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является регулировка получаемого поперечного профиля поверхности обрабатываемого слоя.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

на фиг.5 - кинематическая схема заявляемого устройства с дополнительной платформой;

на фиг.6 - кинематическая схема заявляемого устройства с шевронным расположением сателлитов.

Устройство по первому варианту, содержащее основание в виде рамы 2 (Фиг.5) на колесах 3, барабан водила 4 с валом 5, несущий на себе сателлиты 6 с режущими элементами, платформу 7 с опорами 8 и 9, расположенными по продольной и поперечной оси рамы, причем продольными опорами 8 платформа устанавливается на раме, а в поперечные опоры 9 установлен барабан. По оси вращения платформы установлены датчик угла (ДУ) 10 и двигатель (Дв2) 11, соединенные через усилительно-преобразующее устройство (УПУ) 12. Барабан водила 4 связан с приводным двигателем (Дв1) 13 через вал 5. К раме 2 прикреплены ручки 14. Барабан водила 4 через вал 5 приводится во вращение с помощью двигателя 13. В процессе вращения барабана режущие элементы одного из сателлитов 6 входят в контакт с обрабатываемой поверхностью и разрушают его на глубину, регулируемую путем разворота рамы 2 относительно геометрической оси колес 3 с помощью рукояток 14. Платформа 7 через опоры 9 разворачивает барабан в поперечном, по отношению к дороге, направлении, формируя поперечный профиль обрабатываемой поверхности. Платформа приводится во вращение двигателем 11, управляемым усилительно-преобразующим устройством (УПУ) 12 по сигналам с ДУ 10.

Устройство по второму варианту, содержащее основание в виде рамы 2 (Фиг.6) на колесах 3, барабан водила 4 с валом 5, несущий на себе сателлиты 6 с режущими элементами. Сателлиты равномерно распределены по барабану водила, а ось вращения каждого сателлита развернута относительно оси водила на отличный от нуля угол в проекции на соответствующую плоскость, касательную к барабану водила, при этом сателлиты с режущими элементами расположены симметрично относительно их опор закрепления. Дополнительный ряд сателлитов 15 с режущими элементами образует шевронное расположение сателлитов с исходными сателлитами 6. Барабан водила 4 связан с приводным двигателем (Дв) 13 через вал 5. К раме 2 прикреплены ручки 14. Барабан водила 4 через вал 5 приводится во вращение с помощью двигателя 13. В процессе вращения барабана режущие элементы сателлитов 6 и 15 входят в контакт с обрабатываемой поверхностью и разрушают ее на глубину, регулируемую путем разворота рамы 2 относительно геометрической оси колес 3 с помощью рукояток 14.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет выполнять резание материала с формированием желаемого поперечного профиля при малых нагрузках на резцы и опоры со стабилизацией выбранного направления обработки материала.

1. Фрезерный агрегат с кардановым подвесом, содержащий основание в виде рамы на колесах, корпус водила с валом, несущим на себе сателлиты с режущими элементами, сателлиты равномерно распределены по барабану водила, а ось вращения каждого сателлита развернута относительно оси водила на отличный от нуля угол в проекции на соответствующую плоскость, касательную к барабану водила, при этом сателлиты с режущими элементами расположены симметрично относительно их опор закрепления, отличающийся тем, что в него дополнительно введена платформа с опорами, расположенными по продольной и поперечной оси рамы, причем продольными опорами платформа установлена на раме, а в поперечные опоры установлен барабан, а также по оси вращения платформы введены датчик угла и двигатель, соединенные между собой через усилительно-преобразующее устройство.

2. Фрезерный агрегат с кардановым подвесом по п.1, отличающийся тем, что режущие элементы имеют форму столбчатых резцов и расположены в ряды по прямым, параллельным продольной оси фрезы и равномерно распределенным по окружности, а режущие элементы в соседних рядах распределены по многозаходным винтовым линиям с постоянным шагом, равным расстоянию между соседними режущими элементами, расположенными в ряды по прямым.

3. Фрезерный агрегат с кардановым подвесом, содержащий основание в виде рамы на колесах, корпус водила с валом, несущим на себе сателлиты с режущими элементами, сателлиты равномерно распределены по барабану водила, а ось вращения каждого сателлита развернута относительно оси водила на отличный от нуля угол в проекции на соответствующую плоскость, касательную к барабану водила, при этом сателлиты с режущими элементами расположены симметрично относительно их опор закрепления, отличающийся тем, что в него введен дополнительный ряд сателлитов с режущими элементами таким образом, что они образуют шевронное расположение сателлитов с исходными сателлитами.

4. Фрезерный агрегат с кардановым подвесом по п.3, отличающийся тем, что режущие элементы имеют форму столбчатых резцов и расположены в ряды по прямым, параллельным продольной оси фрезы и равномерно распределенным по окружности, а режущие элементы в соседних рядах распределены по многозаходным винтовым линиям с постоянным шагом, равным расстоянию между соседними режущими элементами, расположенными в ряды по прямым.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машинам для уборки уплотненного снега, снежно-ледяных образований и гололеда с тротуаров и дорог. Устройство для удаления льда и снега с тротуарных и дорожных покрытий содержит корпус и закрепленный на корпусе кольцевой конический фрикционный диск.

Изобретение относится к устройствам для таяния снега и льда, удаляемого с дорожных покрытий. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству для уборки выгульных дворов, производственных площадей и дорог животноводческих ферм от снега, может быть использовано в коммунальном хозяйстве для уборки снега с дорог, тротуаров и других поверхностей.

Изобретение относится к центробежному выбрасывателю и может быть использовано в сельском и лесном хозяйстве, где они используются в уборочных машинах. .

Изобретение относится к роторному снегоочистителю. .

Изобретение относится к роторным снегоуборочным агрегатам. .

Изобретение относится к устройствам для содержания дорожных покрытий. .

Изобретение относится к устройствам, используемым при строительстве различных сооружений на водоемах, покрытых льдом. .

Изобретение относится к системе для определения объема фрезерованного материала или площади поверхности, фрезерованной строительной машиной, имеющей фрезерный барабан.

Изобретение относится к эксплуатационному содержанию автомобильных дорог. Технический результат: повышение качества обработки дорожного покрытия.

Изобретение касается защищающего кромку элемента для дорожной фрезы, а также полозового сегмента для такого защищающего кромку элемента. Полозовый сегмент имеет вставочную надставку, которая может быть вставлена во вставочный приемный элемент защищающего кромку элемента.

Изобретение относится к выбрасывателю, в частности для дорожно-фрезерной машины, который позволяет заметно упростить обслуживание. .

Изобретение относится к самоходной машине для гражданского строительства, в частности дорожно-фрезерной машине, устройству для восстановления дорожного покрытия или дорожному стабилизатору, которые имеют раму, несущую агрегат ходовой части, рабочее устройство для выполнения работ, требуемых для операции гражданского строительства, в частности рабочий барабан, и блок привода, установленный на раме машины, управляющий рабочим барабаном.

Изобретение относится к автомеханической дорожной фрезерной машине в соответствии с предварительной отличительной частью пункта 1 формулы изобретения. .

Изобретение относится к машине для дорожного строительства, в соответствии с преамбулой п.1, выравнивающему устройству, в соответствии с преамбулой по п.8 соответственно, и способу, в соответствии с преамбулой по п.13.

Изобретение относится к строительству и эксплуатации автомобильных дорог, а именно к устройствам для уборки разделительных полос с асфальтобетонных покрытий. .

Изобретение относится к самоходной поверхностной фрезе. Самоходная поверхностная фреза, предпочтительно в виде асфальтовой фрезы, шнекороторного снегоочистителя или карьерного комбайна, содержит рабочий агрегат, приводимый во вращательное движение корпус барабана, а также по меньшей мере один приводной узел барабана, который помещен внутри корпуса барабана и образует по меньшей мере одну часть вращающейся опоры корпуса барабана на опорной раме барабана. Вращающаяся опора корпуса барабана включает в себя по меньшей мере два узла подшипников качения, посредством которых корпус барабана опирается на две охватывающие корпус барабана с торцевых сторон части опорной рамы барабана. Каждый из узлов подшипников качения самостоятельно образует статически определенную или переопределенную радиальную и осевую опору, которая включает в себя по меньшей мере два находящихся на расстоянии друг от друга опорных участка и посредством которой корпус барабана опирается на соответствующую часть опорной рамы барабана неподвижно относительного друг друга в осевом, радиальном и угловом направлениях. Корпус барабана в целом статически переопределенно опирается на опорную раму барабана. На опорной раме барабана и/или между опорной рамой барабана и одним из узлов подшипников качения предусмотрено по меньшей мере одно осевое компенсационное устройство для компенсации отклонений осевого расстояния между двумя узлами подшипников качения от осевого расстояния между участками крепления подшипников частей опорной рамы барабана. Технический результат - предотвращение осевого защемления и осевых перегрузок узлов подшипников качения. 33 з.п. ф-лы, 14 ил.
Наверх