Ковш экскаватора с вибрирующими зубьями

 

Союз Советских

Социалистимвских

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 ) 611975

Ф с1 (51) М; Кл., 2

Е 02 C 3/40 (61) Дополнительное к авт . свил-ву

{22) Заявлено 10.05.76 {21) 2357157/29 — 03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.06.78. Бюллетень № 23 (45) Дата опубликования описания 24.05.78

Гасударственный комитет

Соната Мнннстроа СССР но делам нэабретеннй н открыт»» (53) УДК

621.879.34 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Карпов, В. И..Темпов, Б. Н. Бирючев, М. С. Шапиро и С. Д. Кригер (73) Заявитель

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строител ьньй институт

{54) КОВШ ЭКСКАВАТОРА С ВИБРИРУЮЩИМИ ЗУБЬЯМИ

Изобретение относится к разработке твердых и мерзлых грунтов, в частности, при выполнении нулевого цикла, прокладке траншей для водо-и газопроводов и электрических кабелей, строительстве гидротехнических, портовых сооружений и т,ц

Известен ковш экскаватора с вибрирующими элементами, в котором вибраторы прикреплены к днищу и вызывают его колебания, которые рыхлят грунт в ковше, препятствуют его уплотнению, облегчая заполнение ковци (1).

Энергия вибраторов расходуется в основном на колебание массивного ковша и большой массы грунта в нем, и только незначительная часть ее передается зубьям, разрушающим грунт. Применение такого устройства является неэффективным при разработке твердых и мерзлых грунтов, где энергия вибрирующих элементов должна быть направлена в основном на разрушение грунта. Для передачи колебаний большим массам ковша и находящегося в нем грунта требуются мощные виброгенераторы, что делает устройство энергоемким.

Известен ковш экскаватора с вибрирующими зубьями, закрепленными на волноводах магнитострикционных вибраторов, установленных на задней стенке ковпи (2).

При включении магнитострикционного вибрагора передняя стенка начинает колебаться в продольном направлении, что обеспечивает интенсивное разрушение грунта режущими элементами.

Колебания магнитострикционного вибратора передаются передней стенке ковша и находящемуся на ней грунту. Кроме того, конструкция ковша требует установки аморптзационных прокладок и наличия полости в нижней стенке ковпи для раэме1а щения в ней магнитострикционного вибратора.

Целью изобретения является повышение эффективности разработки твердых н мерзлых грунтов путем увеличения количества энергии, передаваемой на зубья.

1а Это достигается тем, что каждый вибратор установлен в разъемном корпусе на двух опорах, одна из которых установлена неподвижно в месте крепления волновода к корпусу, а другая — подвижно в средней части сердечника. Это позволяет напращ вить волновую энергию вибратора непосредственно на зуб.

Установка зуба HR волноводе магнитостриктора позволяет выполнить вибратор в отдельном кор. пусе, прикрепленном к ковшу, что упрощает конструкцию ковш, его эксплуатацию и ремонт.

611975

Закрепление ь1агнитострнктора в узлах стоячей волны исключает передачу вибрации на корпус ковда и находящийся в нем грунт, что снижает энергоемкость и увели а1вает срок службы ковив.

Питание обмэток возбуждения внбратора осуществляется от генераюра, установленного на поворотной платформе экскаватора.

На фиг. 1 изображен магнитострикционный вибратор, установленный на днище ковша зкска1О ватора; на фиг. 2 дан график изменения амплитуды колебаний по длине магиитострикционного вибратора и волновода.

К передней стенке ковша 1 крепятся вибраторы 2 в сборе, состоящие из магнитострикцион15 ного вибратора 3 с жестко закрепленным на нем эубом 4, Магнитострикцнонный вибратор состоит из волновода 5, плотно соединенного .при помощи пайки по всей поверхности контакта с наборным сердечником 6, иэгоювленным, например, иэ полосового никеля н имеющим обмотку возбуждения 7. Магннтострикционньш вибратор установлен в разъемном корпусе 8 и закреплен в нем за поясок 9 при помощи разъемной крышки 10, опирающейся на корпус 8 и воспринимающей осевые

25 и боковые усилия, возникающие при разрушении грунта. Сердечник 6 магапостриктора поддерживается в средней части, свободной от обмотки возбуждения, подвижной опорой, образованной выступами 11 разъемного корп,са 8. Между вы- ЗО ступами корпуса и сердечником устанавливаются антифрикционные прокладки 12. Корпус вибратора закрыт крышкой 13, имеющей разъем 14 для

8BocQ проводов обмотки возбуждения и штуцер 15 для подвода охлаждающей жидкости. Все разъемы корпуса уплотнены прокладками.

Количество устанавливаемых вибраторов зависит от размеров ковша и характеристики вибратора. Обмотки возбуждения вибраторов питаются от общего генератора, расположенного на экскава- 4О торе (не показан). Подвод н огвод охлаждающей жидкости осуществляется через общий коллектор l6, установленный на передней стенке ковша под оградительным кожухом 17. Козырек 18 ковlllR накрывает волноводы 5 магнитострнкцнонных 45 внбраторов и подходит своей острой кромкой к зубьям 4 с зазором, превышающим амплитуду колебаний.

На графике изменения амплитуды колебаний (см. фиг. 2), Видно, что закрепление магнитострик-50 ционного вибратора осуществлено в сечениях (точки С н С ), где амплитуда колебаний равна нулю, что предотвращает передачу вибраций на ков ш экскаватора.

Прн работе экскаватора на обмотки возбуж- 55 дення 7 подается переменный го, создающий переменное магнитное поле, под влиянием которого изменяется длина сердечника 6 магннгострнкцнон. ного вибратора, в результате чего возбужпяются колебания. Режущая кромка зуба 4 находится в зоне максимальной амплитуды сюячей волны.

Зубья, воздействуя на грунт с больцюй частотой, разрушают его, а козырек 18 подбирает грунт, что обеспечивает заполнение ковша, при этом колебания не распространяются на него, благодаря закреплению магнитострикционных вибраторов в узлах стоячей волны, положение которых определяется расчетом в зависимости от конфи« гурации и размеров магниюстрикцнонного вибратора, волновода и зуба.

При излучении энергии в грунт в магнитострикционном вибраторе, кроме сюячей волны, на транспортирующей зиерпщ возтв1кает бегущая волна. Благодаря крецленню вибратора в точках С и С1 вибрация не передается ковшу !, а наличие подвижной опоры предохраняет наборный сердечник 6 от наклепа, снижающего магнитострикционные свойства материала сердечника.

Эконоья1ческий эффект or применения предложенной конструкции получается ва счет дина. мического разрушения твердых и мерзлых грунтов отдельными жестко закрепленными на ковше экскаватора магнитострикционными вибра торами, сближения энергоемкосщ за счет отсутствия передачи колебаний массе ковша и находящегося в нем грунта, упрощения конструкции, выполнения ковда цельным беэ специальных амортизационных ,прокладок, улучшения условий эксплуатации и увеличения срока службы вибраторов. Производительность при копании твердых и мерзлых грунтов по сравнению с нормативной производительностью для талых грунтов fV категории знвчитель. но повышается, а энергоемкость снижается по сравнению с известныьк способами разработки твердых н мерзлых грунтов.

Формула изобретения

Ковш экскаватора с вибрирующими зубьями, закрепленными на волноводах магннтострикционных вибраторов, установленных на стенке ковша, 1 отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разработки твердых н мерзлых грунтов путем увеличения количества энергии, передаваемой на зубья, каждый вибратор установлен в разъемном корпусе на двух опорах, одна из которых установлена неподвижно в месте крепления волновода к корпусу, а другая— подвижно в средней части сердечника.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР Р 403821, кл. Е 02 F 5!30, l972.

2. Авторское свидетельство СССР М 333253, кл. Е 02 F 3/40, 1970.

611975

Составнтела Р. Виллман

Техред Э. Чужик

Корректор А. Масенко

Редактор Т Фадеева

3а каз 34! 6/28

Филиал ЛПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная; 4

Тираж 819 Подпкное

ЦНИИПИ Государственного комитета Cosera Министров СССР яо делам изобретений и открытий

1! 13835, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскаи яаб., д. 4/5