Землеройно-мелиоративная машина
О П И С А Н И Е ц, 613О27
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополшпельное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.11.74 (21) 2072209/22-03 с присоединением заявки эч (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень M 24 (45) Дата опубликования описания 05.05.78 (51) М. Кл. - E 02F 5/10
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам нэобретеннй и OTKpblTHH (53) Ъ ДЬ, 626.862.6 (088.8) (72) Авторы изобрстения
В. В. Кацыгин, А. Я, Пецко, P. Л. Турецкий, В. А. Валицкий и С. И. Телеш
Центральный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны СССР (71) Заявитель (54) ЗЕМЛЕРОЙНО-МЕЛИОРАТИВНАЯ МАШИНА
Изобретение относится к области мелиоративного строительства и может найти применение при совершенствовании механизации этого строительства.
Известна землеройно-мелиоративная машина, тягач которой имеет в заднем мосту центральную передачу и вал привода бортредукторов, а рабочий орган машины выполнен в виде нотка с вибратором и соединен с прицепной рамой тягача посредством параллелограммной подвески и демпферной системы с амортизатором.
Однако в известном устройстве не обеспечен эффект совместной работы тягача и рабочего органа с вибратором при одновременной виброизоляции тягача.
Целью изобретения является обеспечение совместного действия на грунт через нож возмуща|ощсй силы вибратора и силы тяги тягача при одновременной его виброизоляцип.
Для этого дсмпфсрная система имеет гидронасос, гпдроаккумулятор и гидромотор привода вибратора, а между центральной передачей и валом привода бортредукторов в заднем мосту установлен дифференциал, одна полуось которого кинематически связана с валом привода бортредукторов, а другая — с валом гидронасоса, смонтированного на корпусе заднего моста, при этом амортизатор размещен горизонтально и выполнен в виде гидроцилипдра, одна пз полостей которого соединена с гидроаккумулятором, который размещен на прицепной раме и соединен с одной стороны с гидронасосом, а с другой — через дросссль
5 с гидромотором, который установлсн на корпусе вибратора.
На фиг. 1 схематически изображена зсмлеройно-мелиоративная машина с гпдросхсмой привода ее рабочего органа, впд сбоку; на
1р фиг. 2 — схема механизмов заднего моста машины; на фиг. 3 — график изменения вовремени силовых импульсов, передаваемых рабочему органу.
Землеройно-мелиоративная машина пред15 ставляет собой систему, тягач 1 которой имеет в заднем мосту 2 центральную псрсдачу 3 и вал 4 привода бортредукторов. Рабочий орган 5 выполнен в виде нонка с вибратором 6 и соедпнсп с прицепной рамой 7 тягача 1 по2р средством тяг 8 параллелограммной подвески и демпферной системы с амортизатором 9.
Демпферная система имеет гидронасос 10, гидроаккумулятор 11 и гидромотор 12 привода вибратора 6. Между центральной псреда25 чей 3 и валом 4 привода бортрсдукторов в заднем мосту 2 установлен дифференциал 13, одна полуось 14 которого кпнсматически связана с валоM 4 привода бортредукторов, а другая 15 — с валом 16 гпдронасоса 10,смонЗр тпрованного па корпусе заднего моста 2, 613027
20
23
4>t
65.4!орти-ВТор 9 демпфсрпой спсг«мы размеjcH горизонтально и выполнен в виде гидроцилипдра, одна из полостей которого соединеll i C идро 1K!
Питание гидронасоса 10 осуществляется пз гидробака 18 через напорный золотник 19.
На машппс имеется также дополнитсльная гпдросистема, включающая силовые цилиндры 20, осущсствляющис перевод B транспортI:0C II0. lO;
1 au0ii зсм7cpo»»0-мелиоративная машиI l il слеДУюшим О 0 17 !! 3 О м.
Прп транспортном движении машины валу
4 привода бортредуктора обеспечена свобода вращения с любой скоростью, пропорциональной оборотам вала двигателя и центральной передачи 3, тем, ITQ полуось 15 дифференциала заторможена. Зтому способствует то, что масло па !асткс Гид170магист1эали ме!кд !ч!д ронасосом 10 и дросселев! 17, проходное отверстие которого перекрыто, находится под некоторым давлением, создаваемым гпдроаккумулятором 11, в резульгате чего вал 16 гидронасоса 1О остается неподвижным. При этом рабочий орган 5 находится в переднем положении, поскольку масло под давлением в гидроаккумуляторе 11 поступило в соединенную с пнм штоковую полость гидроцилиндра амортизатора 9 и отодвинуло вперед его корпус.
Заглублсние рабочего органа 5 в грунт производится действием силовых цилиндров 20, которые затем гидрораспределителем из кабины машиниста ставятся в «плавающее» положение. Возникающее при заглублении тяговое сопротивление рабочему органу 5 приводит к возрастанию давления в штоковой полости гпдроцилиндра амортизатора 9 до такой величины, которая сравнивается с величиной давления масла в соединенном с ним гидроаккумуляторе 11. В результате этого рабочий орган отодвигается в заднее положение полностью.
Одновременно вслед за возросшим тяговым сопротивлением возрастает сопротивление вращению полуоси 14 дифференциала. Как только это сопротивление сравнивается с сопротивлением. оказываемым на шестерни гидронасоса 10 давлением в гидроаккумуляторе
11, полуось 15 дифференциала и вал 16 гидронасоса 10 приходят во вращение. По мереувеличения угловой скорости (og вала 16 скорость в! вала 4 уменьшается и, следовательно, уменьшается линейная скорость машины. Таким образом, имеет место автоматическое регулирование загрузки тягача в зависимости от тягового сопротивления.
Включившийся в работу гпдронасос 10, подавая масло в гидроаккумулятор 11, увеличиBBcT B нем давление. Вс;!едствис этol 0 к17уTHщие моменты на валу 16 гидронасоса 10 и валу 4 привода бортредукторов возрастают, !то приводит к возможности увеличения тяговог0 усилия тягача 1. В это же время,Oðøålii> гидроаккумулятора 11 под действием поступаю щего в него масла открывает кинсматически связанным с ним регулятором дросселя 17 проходное сечение последнего и поток масла начнет поступать к гидромотору 12 привода вибратора 6.
Асич!метричные силовые импульсы (см. фнг. 3), передаваемыс вибратором 6 рабочему органу 5, действуют в продольном горнзонтальном направлении (по оси y). Причем силовой импульс с большой возмущающей силой Fi действует по ходу машины (ак7!!вны!! силовой импульс), а с малой F2 — против хода (реактивный силовой импульс) Под действием силового импульса с возх1 щающей силой Fi рабочий орган 5, которьш отжат грунтом в крайнее задн,с положение, ограниченное величиной хода I:îðøíÿ гидроцилиндра амортизатора 9 или усилием па с1о штоке, начинает поступательно иа тягах 8 перемещаться вперед, преодолев:.я сопротивление грунта копанию. При этом обьсм штоковой полости гидроцплиндра увс..ичив icTcB на величину амплитуды колебаний и туда начинает поступать масло из гидроаккумулятора
11. Так как тягач 1 землеройно-мелиоративной машины, а также связанный с ни! поршень амортизатора 9 движутся вперед, то тяговое усилие тягача через масло, находящееся под давлением в штоковой полости, передается на рабочий орган 5, присоединяясь к активному силовому импульсу н помогая рабочему органу разрушать грунт. Причем усилие на штоке амортизатора 9 должно быть равным или несколько большим, чем максимальная возмущающая сила Fq, а также меньше, чем тяговое усилие тягача. В этом случае под действием реактивного силового импульса рабочий орган 5 не будет отходить назад, а машина будет поступательно двигаться дальше вперед. Поршень амортизатора 9, двигаясь вместе с тягачом, уменьшает штоковый обьем на величину, равную расстоянию, которое пройдет машина за время действия реактивного силового импульса (t2), т. е. в результате восстановится первоначальная кинематика взаимодействия рабочего органа с грунтом.
Система сил, действующих на рабочий орган, состоит из результирующей силы резания грунта, силового импульса вибратора 6 и силы тяги тягача 1.
Результирующая сила резания и активный силовой импульс образуют пару сил, воспринимаемую рамой 7. Вследствие этого в точках крепления рамы 7 к тягачу 1 и к опорным колесам 21 появляются вертикальные реакции, величина которых убывает от максималь
613027 ного значения до величины, определяемой друг1! vl момсн1 ом ТОГО >ке 3II3K3, развиваемым реакпгв силовым импульсом и силой тяги тягача 1, которая передается рабочему органу б через амортизатор 9. Таким образом, предлагас»ое устройство позволяет заменить передачу на тягач нежелательных продольных горизонтальных вибраций на прижимающее его к земле усилие, которое изменяется по величине, но пе по направлению.
При однородном грунте и постоянных параметрах прокладываемого канала (траншеи) и т. п. устанавливается устойчивая работа землеройно-мелиоративной машины без передачи горизонтальных продольных (по ходу машины) вибраций на трактор и водителя.
С нарушением вышеуказанных условий режим работы машины изменяется. При повышении сопротивления грунта копанию (увеличение плотности, глубины канала и т. д.) машина или замедляет свое движение или совсем останавливается, так как значения силы, развиваемой вибратором 6 при первоначальных параметрах работы, будет недостаточно для преодоления сопротивления грунта копанию. Остановка гусениц тягача и, соответственно, полуоси 14, вызывает пропорциональное увеличение угловой скорости ю2 вала 16 гидронасоса 10. Следовательно, вал 16 гидронасоса начнет вращаться быстрее, увеличивая объем поступающего в магистраль масла. Это приводит к повышению давления масла в гидроаккумуляторе 11 и, как следствие, к увеличению оборотов гидродвигателя 12 вибратора
6, в результате чего он передаст большую возмущающую силу.
Под действием активного силового импульса с более ьысокой возмущающей силой Г> рабочий орган 5 начнет внедряться в грунт, затем во время действия реактивного импульса рабочий орган будет оставаться в прежнем фиксированном положении, а тягач продолжать поступательное движение вперед вместе с поршнем амортизатора 9, т. е. цикл начнет повторяться, только давление масла в гидроаккумуляторе 11, а следовательно, и в гидроцилиндре амортизатора 9 будет выше, чем при работе в более легких грунтовых условиях.
При работе машины может наступить момент, когда гидроаккумулятор 11 будет заряжен на максимальное давление, а возмущающая сила Fl по величине будет недостаточна
50 для преодоления рабочим органом препятствия в грунте, например валуна, пня и т. п.
Поэтому машина вынуждена будет остановиться. В этом случае полуось 16 дифференциала начнет вращаться с резко увеличенной частотой, что приведет к резкому повышению давления масла в гидромагистрали плп и резкому увеличению шсла оборотов гидродвигателя 12 впбратора 6, которьш будет передавать рабочему органу нежелательно большую силу F2. Это может привести к срыву грунта гусеницами тягача.
С целью предотвращения разрыва трубопроводов гпдромагистрали или ограничения числа оборотов гидродвигателя 12, в ней между гидроакку.,1улятором 11 и дросселем 17 включен напорньш золотник 19 (или предохранительный клапан) . При достижении опасного давления выходное сечение напорного золотника 19 откроется и часть масла сбросится илп в масляный бак 18 тягача, или поступит в сигнальный механизм, предупреждающий машиниста о необходимости изменения режима разработки грунта.
Формула изобретения
Землеройно-мелиоративная машина, тягач которой имеет в заднем мосту центральную передачу и вал привода бортредукторов, а рабочий орган машины выполнен в виде ножа с вибратором и соединен с прицепной рамой тягача посредством параллелограммной подвески и демпферной системы с амортизатором, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения совместного действия на грунт через нож возмущающей силы вибратора и силы тяги тягача при одновременной cio виброизоляции, демпферная система имеет гидронасос, гидроаккумулятор и гидромотор привода вибратора, а между центральной передачей ивалом привода бортредукторов в заднем мосту установлен дифференциал, одна полуось которого кинематически связана с валом привода бортредукторов, а другая — с валом гидронасоса, смонтированного на корпусе заднего моста, при этом амортизатор размещен горизонтально и выполнен в виде п1дроцилиндра, одна из полостей которого соединена с гидроаккумулятором, который размещен на прицепной раме и соединен с одной стороны с гидронасосом, а с другой — через дроссель с гидромотором, которьш установлен на корпусе вибратора.
Щг2
Щ/2 У
Составитель Ю. Дудоладов
Техред А. Камышникова
Редактор Г. Лановая
Корректор Л. Орлова
Заказ 1023/8
Типография, пр. Сапунова, 2
Изд. Ма 494 Тираж 820 Подписное
НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
