CN114718132B - 一种空间频率可调的共振式减阻推土铲 - Google Patents

一种空间频率可调的共振式减阻推土铲 Download PDF

Info

Publication number
CN114718132B
CN114718132B CN202210521313.6A CN202210521313A CN114718132B CN 114718132 B CN114718132 B CN 114718132B CN 202210521313 A CN202210521313 A CN 202210521313A CN 114718132 B CN114718132 B CN 114718132B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bulldozer
inclined plane
plates
soil
resonant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210521313.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114718132A (zh
Inventor
司胜洁
郭志军
郭福贵
邱毅清
张盼港
张鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan University of Science and Technology
Original Assignee
Henan University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan University of Science and Technology filed Critical Henan University of Science and Technology
Priority to CN202210521313.6A priority Critical patent/CN114718132B/zh
Publication of CN114718132A publication Critical patent/CN114718132A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114718132B publication Critical patent/CN114718132B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
    • E02F3/80—Component parts
    • E02F3/815—Blades; Levelling or scarifying tools
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
    • E02F3/80—Component parts
    • E02F3/815—Blades; Levelling or scarifying tools
    • E02F3/8152—Attachments therefor, e.g. wear resisting parts, cutting edges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
    • E02F3/80—Component parts
    • E02F3/815—Blades; Levelling or scarifying tools
    • E02F3/8155—Blades; Levelling or scarifying tools provided with movable parts, e.g. cutting discs, vibrating teeth or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

一种空间频率可调的共振式减阻推土铲，在推土斜面上设有多个推土板，多个推土板都能够在闭合位置和开启位置之间转动切换，当开启不同数量的推土板时，基于土壤共振减阻的特性，推土铲就会具有不同的冲击频率，推土作业时，在推土斜面所具有的冲击频率激励下使滑过推土斜面的土壤颗粒具有一定的振动频率，从而使土壤变得松散，减小工作阻力。并且，本发明中可以根据土壤的固有振动频率和推土机的前进速度控制推土板的开启数量，在使用前只需预先测量土壤的固有振动频率，再提前设定好推土机的前进速度，就能保证推土斜面的冲击频率与土壤的固有振动频率相匹配，可以适应不同状态的土壤，提升了推土铲的适用范围。

Description

一种空间频率可调的共振式减阻推土铲
技术领域
本发明涉及推土铲领域，尤其涉及一种空间频率可调的共振式减阻推土铲。
背景技术
推土机在工业、农业等多领域被广泛应用于土壤切削作业，推土铲作为推土机上的主要工作部件，在工作过程中其消耗的功率占据了发动机发出功率的40%，我国推土机目前的保用量约10万台，每年消耗的燃油量不低于300万吨，通过对推土板进行改进，降低推土机工作阻力对于节能减排具有重大意义。目前通过振动法对触土部件进行改进的方式主要有强迫振动式、自激振动式等，但大部分方法存在结构复杂、制造困难、额外能源消耗大以及振动频率单一适应性较弱等问题。
在土壤切削作业中即触土曲面-土壤相互作用过程中，即当土壤颗粒滑过推土板触土曲面时，通过触土曲面所具有的冲击频率激励使得土壤颗粒自身具有一定振动频率，从而使土壤变得松散，当此频率接近土壤的固有频率时就会出现共振现象，可以在无附加能量消耗下降低工作阻力减小能源消耗，由于自然界土壤受多种因素的影响，不同的土壤的固有频率存在差异，但现有的推土铲难以与土壤的空间频率相协调，推土铲的适用范围较窄，容易出现推土铲的形状与土壤的空间频率匹配度较差的情况，导致工作阻力较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种空间频率可调的共振式减阻推土铲，能保证推土斜面的冲击频率与土壤的固有振动频率相匹配，可以适应不同状态的土壤。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种空间频率可调的共振式减阻推土铲，用于在推土机前进时推动土壤，包括推土铲本体，推土铲本体的一侧具有倾斜设置的推土斜面，推土斜面的底端位于推土铲本体靠近推土机前进方向的一侧，推土斜面的顶端位于推土铲本体远离推土机前进方向的一侧，推土斜面上设有多个推土板，推土板为细长矩形平板，推土板的长度方向水平设置，多个推土板沿推土斜面的高度方向依次间隔排列，推土板底端边沿的两侧分别与推土铲本体的两侧边沿转动连接，使推土板能够绕其底端边沿转动，推土铲本体上安装有多个传动机构，多个传动机构能够分别带动各自的推土板从闭合位置向开启位置转动，位于闭合位置的推土板贴设在推土斜面上，当所有推土板均位于闭合位置时，所有推土板能够配合覆盖整个推土斜面，位于开启位置的推土板与推土斜面之间具有不大于10°的夹角；
当推土机前进时将n个推土板从闭合位置转动至开启位置，计算公式为：n=f*L/u，f为土壤的固有振动频率，单位为Hz，L为推土斜面的顶端与底端之间沿推土机前进方向的水平距离，单位为米，u为推土机的前进速度，单位为米/秒。
优选的，推土板的底端具有圆弧面。
优选的，所述传动机构通过电机驱动。
根据上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明的推土铲在推土斜面上设有多个推土板，多个推土板都能够在闭合位置和开启位置之间转动切换，当开启不同数量的推土板时，基于土壤共振减阻的特性，推土铲就会具有不同的冲击频率，推土作业时，在推土斜面所具有的冲击频率激励下使滑过推土斜面的土壤颗粒具有一定的振动频率，从而使土壤变得松散，减小工作阻力。并且，本发明中可以根据土壤的固有振动频率和推土机的前进速度控制推土板的开启数量，在使用前只需预先测量土壤的固有振动频率，再提前设定好推土机的前进速度，就能保证推土斜面的冲击频率与土壤的固有振动频率相匹配，可以适应不同状态的土壤，提升了推土铲的适用范围。
附图说明
图1为本发明的示意图；
图2为推土板位于闭合位置的侧视图；
图3为推土板位于开启位置的侧视图。
图中标记：1、推土铲本体，2、推土板。
具体实施方式
参见附图，具体实施方式如下：
一种空间频率可调的共振式减阻推土铲，用于在推土机前进时推动土壤，包括推土铲本体1，推土铲本体1的一侧具有倾斜设置的推土斜面，推土斜面的底端位于推土铲本体1靠近推土机前进方向的一侧，推土斜面的顶端位于推土铲本体1远离推土机前进方向的一侧。
推土斜面上设有多个推土板2，推土板2为细长矩形平板，推土板2的长度方向水平设置，多个推土板2沿推土斜面的高度方向依次间隔排列，推土板2底端边沿的两侧分别与推土铲本体1的两侧边沿转动连接，使推土板2能够绕其底端边沿转动，推土铲本体1上安装有多个传动机构，多个传动机构能够分别带动各自的推土板2从闭合位置向开启位置转动，位于闭合位置的推土板2贴设在推土斜面上，当所有推土板2均位于闭合位置时，所有推土板2能够配合覆盖整个推土斜面，位于开启位置的推土板2与推土斜面之间具有不大于10°的夹角。
当推土机前进时将n个推土板2从闭合位置转动至开启位置，计算公式为：n=f*L/u取整，f为土壤的固有振动频率，单位为Hz，L为推土斜面的顶端与底端之间沿推土机前进方向的水平距离，单位为米，u为推土机的前进速度，单位为米/秒。
当开启不同数量的推土板时，基于土壤共振减阻的特性，推土铲就会具有不同的冲击频率，推土作业时，在推土斜面所具有的冲击频率激励下使滑过推土斜面的土壤颗粒具有一定的振动频率，从而使土壤变得松散，减小工作阻力。并且，根据土壤的固有振动频率和推土机的前进速度控制推土板的开启数量，在使用前只需预先测量土壤的固有振动频率，再提前设定好推土机的前进速度，就能保证推土斜面的冲击频率与土壤的固有振动频率相匹配，可以适应不同状态的土壤，提升了推土铲的适用范围。

Claims (3)

1.一种空间频率可调的共振式减阻推土铲，用于在推土机前进时推动土壤，其特征在于：包括推土铲本体（1），推土铲本体（1）的一侧具有倾斜设置的推土斜面，推土斜面的底端位于推土铲本体（1）靠近推土机前进方向的一侧，推土斜面的顶端位于推土铲本体（1）远离推土机前进方向的一侧，推土斜面上设有多个推土板（2），推土板（2）为细长矩形平板，推土板（2）的长度方向水平设置，多个推土板（2）沿推土斜面的高度方向依次间隔排列，推土板（2）底端边沿的两侧分别与推土铲本体（1）的两侧边沿转动连接，使推土板（2）能够绕其底端边沿转动，推土铲本体（1）上安装有多个传动机构，多个传动机构能够分别带动各自的推土板（2）从闭合位置向开启位置转动，位于闭合位置的推土板（2）贴设在推土斜面上，当所有推土板（2）均位于闭合位置时，所有推土板（2）能够配合覆盖整个推土斜面，位于开启位置的推土板（2）与推土斜面之间具有不大于10°的夹角；
当推土机前进时将n个推土板（2）从闭合位置转动至开启位置，推土板（2）的数量n的计算公式为：n=f*L/u，当上式的计算结果不为整数时，对计算结果进行取整，上式中f为土壤的固有振动频率，单位为Hz，L为推土斜面的顶端与底端之间沿推土机前进方向的水平距离，单位为米，u为推土机的前进速度，单位为米/秒。
2.根据权利要求1所述的一种空间频率可调的共振式减阻推土铲，其特征在于：推土板（2）的底端具有圆弧面。
3.根据权利要求1所述的一种空间频率可调的共振式减阻推土铲，其特征在于：所述传动机构通过电机驱动。
CN202210521313.6A 2022-05-13 2022-05-13 一种空间频率可调的共振式减阻推土铲 Active CN114718132B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210521313.6A CN114718132B (zh) 2022-05-13 2022-05-13 一种空间频率可调的共振式减阻推土铲

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210521313.6A CN114718132B (zh) 2022-05-13 2022-05-13 一种空间频率可调的共振式减阻推土铲

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114718132A CN114718132A (zh) 2022-07-08
CN114718132B true CN114718132B (zh) 2023-05-09

Family

ID=82231786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210521313.6A Active CN114718132B (zh) 2022-05-13 2022-05-13 一种空间频率可调的共振式减阻推土铲

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114718132B (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4099578A (en) * 1977-02-10 1978-07-11 Stevens John L Hinged bulldozer blade
JP2005188052A (ja) * 2003-12-24 2005-07-14 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd ブレード装置および作業機械
CN209958418U (zh) * 2019-05-20 2020-01-17 扬州市育英钣金机械有限公司 一种振动式推土铲
CN112459148B (zh) * 2020-11-28 2022-10-25 西安石油大学 一种柔性结构的可变曲面推土铲板

Also Published As

Publication number Publication date
CN114718132A (zh) 2022-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114718132B (zh) 一种空间频率可调的共振式减阻推土铲
CN109610541A (zh) 园林挖沟装置
CN206625266U (zh) 一种推土机
CN205776454U (zh) 一种开挖沟槽和回填挖方的推土机
CN206376305U (zh) 一种深水清淤机
CN204570774U (zh) 自行式海底成型挖沟机
CN207978275U (zh) 种树机
CN2627067Y (zh) 锯齿式链条挖沟机
CN108915697A (zh) 一种盲区超挖矩形顶管机
CN206196281U (zh) 一种小型农用便携式旋耕机
CN215301553U (zh) 一种大蒜收获设备用铲地及调节机构
CN208266950U (zh) 一种挖掘机铲斗
CN205934904U (zh) 一种带螺旋叶片钻头的地螺丝
CN211019901U (zh) 一种市政园林用松土装置
CN211922782U (zh) 一种环保型铰刀
CN217517695U (zh) 一种便于调节的挖掘机铲斗
CN202135170U (zh) 粘性土航道免扫浅疏浚施工系统
CN221193501U (zh) 一种小型开沟机
CN220620260U (zh) 一种搅拌站新型铲斗
CN218091022U (zh) 一种高速公路边沟连续开槽装置
CN219862297U (zh) 用于沥青路面的修补装置
CN220225492U (zh) 一种草皮种植泥土平整装置
CN117927244B (zh) 海底固体矿物颗粒机械水力复合式破碎集矿装置及方法
CN211774004U (zh) 一种推土机松土器
CN113006787B (zh) 一种煤矿用智能挖掘机器人

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant