RU2023112C1

RU2023112C1 - Working member of trenching machine

Info

Publication number: RU2023112C1
Authority: RU
Inventors: В.К. Кириллов; В.Г. Степаничев; Ю.В. Краснов; Ю.В. Никитин
Original assignee: Кириллов Виталий Константинович
Priority date: 1991-03-11
Filing date: 1991-03-11
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: earth-moving machinery. SUBSTANCE: working member includes auger-cutter whose upper part is connected with rotor-thrower and casing. Auger- cutter is sectional comprising at least two augers forming common taper surface. Augers are installed to rotate at different speed. EFFECT: higher efficiency of operation on stumpy peaty grounds. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройству землеройной техники и может быть использовано в рабочих органах машин для рытья, углубления и очистки каналов в торфяных грунтах. The invention relates to a device for earthmoving equipment and can be used in the working bodies of machines for digging, deepening and cleaning channels in peat soils.

Известны рабочие органы, включающие шнек, на общей оси с которым смонтирован лопастной ротор-метатель, расположенный в кожухе с выкидным окном. Недостатком таких рабочих органов является невозможность работать в пнистых торфяных грунтах из-за отсутствия режущих элементов на спиралях шнека [1]. Known working bodies, including a screw, on a common axis with which a blade rotor thrower is mounted, located in a casing with a folding window. The disadvantage of such working bodies is the inability to work in the peaty peaty soils due to the lack of cutting elements on the spirals of the screw [1].

Известен рабочий орган, выбранный в качестве прототипа и содержащий коническую шнек-фрезу, ротор-метатель и напорный щит. Коническая форма шнека-фрезы обусловлена необходимостью открывать каналы трапецеидального сечения. С целью повышения эффективности работы шнек-фреза снабжена режущими элементами в виде кольцевых секторов, образующих своими режущими кромками непрерывные конические спирали [2]. Недостатком известной конструкции является неспособность прорезать пни в донной части канала из-за недостаточной окружной скорости - скорости резания в нижней части фрезы. Known working body, selected as a prototype and containing a conical auger mill, rotor-thrower and pressure shield. The conical shape of the screw-cutter is due to the need to open the channels of the trapezoidal section. In order to increase the efficiency of the auger mill, it is equipped with cutting elements in the form of annular sectors forming continuous conical spirals with their cutting edges [2]. A disadvantage of the known design is the inability to cut through the stumps in the bottom of the channel due to insufficient peripheral speed - the cutting speed in the lower part of the cutter.

Целью изобретения является повышение эффективности работы рабочего органа конической шнек-фрезы на пнистых торфяных грунтах. The aim of the invention is to increase the efficiency of the working body of the conical auger milling cutter on porous peat soils.

Достигается это тем, что шнек-фреза в известном рабочем органе выполняется из двух или более образующих единую коническую поверхность вращения шнеков. Причем частота вращения этих шнеков различна и выбирается, исходя из соответствия окружных скоростей режущих элементов (скоростей резания) диапазону значений, при которых происходит эффективный процесс фрезерования пеньевой древесины без увеличения энергоемкости работы шнека и ротора-метателя. Процесс фрезерования древесины начинается со значений скоростей резания более 10 м/с, до этих значений шнек-фреза древесину не прорабатывает. Но и увеличивать скорость резания выше 20 м/c неэффективно из-за значительного роста энергоемкости процессов транспортирования шнеком разработанного грунта из забоя и его разбрасывания по поверхности торфяной залежи ротором-метателем. Уложиться в пределы 10-20 м/c при целиковом шнеке невозможно. Технология строительства осушительной сети на торфяной залежи предусматривает строительство каналов с коэффициентом заложения откосов 0,25, глубиной 1,8 м и шириной по дну 0,2 м. Даже при поэтапном строительстве каналов с первоначальной глубиной 0,8-1,0 м соотношение большого и малого диаметров конического шнека, а соответственно и соотношение скоростей резания в плоскостях большого и малого диаметров шнека составит не менее 3,0. This is achieved by the fact that the screw cutter in a known working body is made of two or more forming a single conical surface of rotation of the screws. Moreover, the rotational speed of these screws is different and is selected based on the correspondence of the peripheral speeds of the cutting elements (cutting speeds) to the range of values at which the effective process of milling of the wood stump occurs without increasing the energy consumption of the work of the screw and rotor-thrower. The wood milling process starts with cutting speeds of more than 10 m / s, until these values are carried out by the auger milling cutter. But to increase the cutting speed above 20 m / s is inefficient due to a significant increase in the energy intensity of the processes of transporting the developed soil from the bottom with a screw and spreading it over the surface of the peat deposit with a rotor thrower. It is impossible to keep within the limits of 10-20 m / s with the whole screw. The technology for constructing a drainage network on a peat deposit provides for the construction of channels with a slope factor of 0.25, a depth of 1.8 m and a bottom width of 0.2 m. Even with phased construction of canals with an initial depth of 0.8-1.0 m, the ratio of large and small diameters of the conical screw, and, accordingly, the ratio of cutting speeds in the planes of large and small diameters of the screw will be at least 3.0.

Сопоставление с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемый шнековый рабочий орган каналокопателя отличается тем, что его коническая шнек-фреза выполнена из нескольких расположенных на общей оси шнеков, каждый из которых вращается с такой частотой, которая обеспечивает оптимальный скоростной режим резания. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Анализ известных конструкций шнековых рабочих органов позволяет сделать вывод об отсутствии у них признаков, сходных с существующими отличительными признаками в заявляемом техническом решении и признать последнее соответствующим критерию "существенные отличия". Comparison with the prototype allows us to conclude that the inventive auger working body of the digger differs in that its conical auger-mill is made of several augers located on the common axis, each of which rotates with such a frequency that provides an optimal high-speed cutting mode. Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty." Analysis of the known designs of screw working bodies allows us to conclude that they have no features similar to the existing distinguishing features in the claimed technical solution and recognize the latter as meeting the criterion of "significant differences".

На чертеже показан шнековый рабочий орган, общий вид. The drawing shows a screw working body, General view.

Рабочий орган содержит привод 1, кожух 2 лопастного ротора-метателя 3, верхний конус 4 (верхнюю шнек-фрезу), нижний конус (нижнюю шнек-фрезу) 5 и напорный кожух 6. Кожух 1 ротора-метателя 3 имеет окно для выброса грунта. Верхний и нижний конические шнеки 4 и 5 снабжены режущими элементами 7 с непрерывной режущей кромкой в пределах одного конуса. Кроме того, на конических спиралях режущих элементов дополнительно могут быть установлены пластинчатые ножи 8. The working body comprises a drive 1, a casing 2 of a blade rotor-thrower 3, an upper cone 4 (upper auger mill), a lower cone (lower auger mill) 5 and a pressure casing 6. The casing 1 of the rotor thrower 3 has a window for ejecting soil. The upper and lower conical screws 4 and 5 are equipped with cutting elements 7 with a continuous cutting edge within the same cone. In addition, on the conical spirals of the cutting elements can additionally be installed lamellar knives 8.

Работает шнековый рабочий орган следующим образом. В беспнистом горизонте спиралями вращающихся конических шнеков происходит срез грунта, который экскавируется витками нижнего, а затем верхнего шнеков к ротору-метателю и выбрасывается на поверхность залежи. В случае попадания в забое пня последний фрезеруется режущими элементами шнеков и измельченный вместе с грунтом также выбрасывается наверх. Процесс фрезерования пня обеспечивается приданием режущим элементам окружных скоростей от 10 до 20 м/c. Works screw working body as follows. In a barren horizon with spirals of rotating conical screws, a cut of soil occurs, which is excavated by turns of the lower and then upper screws to the rotor-thrower and is thrown onto the surface of the deposit. In the case of a stump falling into the face, the latter is milled with cutting elements of the screws and crushed together with the soil is also thrown up. The stump milling process is ensured by giving the cutting elements peripheral speeds from 10 to 20 m / s.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить эффективность работы на пнистых торфяных грунтах и расширить область применения шнековых рабочих органов. Машины с такими рабочими органами могут применяться не только на прочистке каналов, но и на их рытье и углублении на всех торфяных грунтах, в том числе с наличием пнистых включений. The use of the invention allows to increase the efficiency on a peaty peaty soil and to expand the scope of screw working bodies. Machines with such working bodies can be used not only to clean the canals, but also to dig and deepen them on all peat soils, including with the presence of stony inclusions.

Внедрить предлагаемое изобретение предполагается в том числе при модернизации каналоочистителя РК-ОА (5), параметры рабочего органа которого составят, например: Число шнеков 2 Малый диаметр нижнего шнека, м 0,2 Большой диаметр нижнего шнека, м 0,4 Высота нижнего шнека, м 0,4 Малый диаметр верхнего шнека, м 0,4 Большой диаметр верхнего шнека, м 0,6 Высота верхнего шнека, м 0,6 Частота вращения нижнего шнека, об/мин 960 Частота вращения верхнего шнека, об/мин 480
При таких параметрах окружные скорости режущих элементов (скорости резания) нижнего шнека составят 10,0-20,0 м/с. Скорости резания на верхнем шнеке - 10,0-15,0 м/c. Если частоту вращения шнеков сделать единую (установить целиковый шнек), то окружная скорость на верхних витках шнека и лопастях ротора-метателя достигнет 30,0 м/c при 10,0 м/с на нижних витках. Для резания древесины это вполне приемлемо, но из-за ухудшения режимов работы ротора-метателя и шнека как транспортера следует ожидать роста энергоемкости и падения производительности рабочего органа на 25-50%.The proposed invention is proposed to be implemented also during the modernization of the RK-OA canal cleaner (5), the working body parameters of which will be, for example: Number of screws 2 Small diameter of the lower screw, m 0.2 Large diameter of the lower screw, m 0.4 Height of the lower screw, m 0.4 Small diameter of the upper screw, m 0.4 Large diameter of the upper screw, m 0.6 Height of the upper screw, m 0.6 Frequency of rotation of the lower screw, rpm 960 Frequency of rotation of the upper screw, rpm 480
With these parameters, the peripheral speeds of the cutting elements (cutting speeds) of the lower screw will be 10.0-20.0 m / s. Cutting speeds on the upper screw - 10.0-15.0 m / s. If the rotational speed of the augers is made uniform (to install a rear auger), then the peripheral speed on the upper turns of the screw and the blades of the thrower rotor will reach 30.0 m / s at 10.0 m / s on the lower turns. For cutting wood, this is quite acceptable, but due to the deterioration of the operating modes of the rotor-thrower and auger as a conveyor, an increase in energy intensity and a drop in the productivity of the working body by 25-50% can be expected.

Claims

CHANNEL DIGGER WORKING BODY, including a conical auger mill, the upper part of which is connected to a rotor thrower and a casing, characterized in that in order to increase the efficiency on a peaty peaty soil, the auger mill is made up of at least two augers forming a common conical surface installed with the possibility of rotation with different frequencies.