RU2775632C1 - Ripper - Google Patents
Ripper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775632C1 RU2775632C1 RU2021120153A RU2021120153A RU2775632C1 RU 2775632 C1 RU2775632 C1 RU 2775632C1 RU 2021120153 A RU2021120153 A RU 2021120153A RU 2021120153 A RU2021120153 A RU 2021120153A RU 2775632 C1 RU2775632 C1 RU 2775632C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- ripper
- deepening
- rack
- tooth
- Prior art date
Links
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 21
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003534 oscillatory Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к землеройным машинам и в частности к рыхлителям для рыхления грунтов высокой прочности.The invention relates to earth-moving machines and in particular to rippers for loosening soils of high strength.
Известен рыхлитель (SU а.с. 1219750, E02F 5/30), включающий базовую машину, соединенную с ней шарнирно, посредством тяг и гидроцилиндра стойку, в которой установлен рыхлительный зуб. Недостатки известного рыхлителя заключаются в низкой надежности и в низкой производительности. Низкая надежность обусловлена сложностью кинематической структуры рабочего оборудования, включающей большое количество шарнирно соединенных механических и гидравлических элементов, включая восемь гидроцилиндров. Рыхлительный зуб в известном рыхлителе имеет вертикальную фронтальную поверхность, контактирующую с грунтом. В процессе рыхления грунта при перемещении рыхлителя вперед вертикальная фронтальная поверхность зуба создает в грунте напряжение сжатия и тем самым увеличивает его прочность. Поэтому происходит скол грунта меньшего объема, уменьшается скорость движения и снижается производительность. Кроме того, момент включения гидроклапана и начало подъема рыхлительного зуба определяется величиной давления рабочей жидкости в гидроцилиндре верхней тяги и эта величина не регулируется, хотя грунтовые условия и тяговые возможности базовой машины меняются. Поэтому неизбежны частые бесполезные подъемы зуба и бесполезные траты энергии или наоборот запоздалые подъемы, вызывающие увеличение сопротивления, увеличение буксования движителей и соответственно увеличение затрат энергии и все это в конечном итоге снижает производительность.A ripper is known (SU AS 1219750, E02F 5/30), including a base machine pivotally connected to it by means of rods and a hydraulic cylinder, in which a ripping tooth is installed. The disadvantages of the known ripper are low reliability and low productivity. Low reliability is due to the complexity of the kinematic structure of the working equipment, which includes a large number of pivotally connected mechanical and hydraulic elements, including eight hydraulic cylinders. Ripper tooth in the known ripper has a vertical front surface in contact with the ground. In the process of soil loosening, when the ripper moves forward, the vertical frontal surface of the tooth creates compressive stress in the soil and thereby increases its strength. Therefore, the soil of a smaller volume is chipped, the speed of movement decreases and productivity decreases. In addition, the moment when the hydraulic valve is turned on and the beginning of the lifting of the loosening tooth is determined by the pressure of the working fluid in the top link hydraulic cylinder and this value is not regulated, although the ground conditions and the traction capabilities of the base machine change. Therefore, frequent useless tooth lifts and useless waste of energy, or vice versa, belated lifts are inevitable, causing an increase in resistance, an increase in slipping of the propulsors and, accordingly, an increase in energy costs, and all this ultimately reduces productivity.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату, является, принятый заявителем за прототип, рыхлитель (SU 1252436, E02F 5/32), содержащий базовую машину, соединенную с ней посредством тяг и гидроцилиндра заглубления стойку, в которой установлен рыхлительный зуб.Closest to the proposed invention in terms of technical essence and the achieved result is, adopted by the applicant as a prototype, a ripper (SU 1252436, E02F 5/32), containing a base machine connected to it by means of rods and a deepening hydraulic cylinder, a rack in which a ripping tooth is installed.
Второе известное устройство имеет более простую кинематическую структуру и более высокую надежность, в сравнении с первым известным техническим решением. Однако другие недостатки, отмеченные в первом известном устройстве, имеются и во втором. Рыхлительный зуб также содержит вертикальную фронтальную поверхность, которая при движении вперед создает в грунте напряжение сжатия, упрочняет грунт и затрудняет его скол. Это увеличивает затраты энергии на рыхление и снижает производительность. Момент включения гидроцилиндра поворота зуба задается величиной упругости упругого элемента, и эта величина не регулируется и не зависит от изменяющихся свойств грунта и тягово-сцепных свойств базовой машины. Поэтому неизбежны необоснованные повороты зуба и уменьшение глубины рыхления или запоздалые повороты, приводящие к повышению сопротивления и повышению буксования движителей, а в результате снижается скорость и производительность. К недостаткам следует отнести и отсутствие возможности регулировать величину угла резания для адаптации с разнообразными по свойствам грунтовыми условиями, что ограничивает эксплуатационные возможности известного рыхлителя.The second known device has a simpler kinematic structure and higher reliability in comparison with the first known technical solution. However, other shortcomings noted in the first known device, there are in the second. The loosening tooth also contains a vertical front surface, which, when moving forward, creates a compressive stress in the soil, strengthens the soil and makes it difficult to chip. This increases the energy costs for loosening and reduces productivity. The moment of switching on the hydraulic cylinder for turning the tooth is set by the value of the elasticity of the elastic element, and this value is not regulated and does not depend on the changing properties of the soil and the traction properties of the base machine. Therefore, unreasonable turns of the tooth and a decrease in the depth of loosening or belated turns are inevitable, leading to an increase in resistance and an increase in slipping of the propellers, and as a result, speed and productivity are reduced. The disadvantages include the inability to adjust the cutting angle to adapt to soil conditions of various properties, which limits the operational capabilities of the known ripper.
Целью предлагаемого изобретения является устранение или уменьшение недостатков известных технических решений. Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в уменьшении сопротивления движению рыхлительного зуба, путем изменения формы его фронтальной поверхности, контактирующей с грунтом, а также активацией зуба для облегчения скола.The aim of the invention is to eliminate or reduce the shortcomings of the known technical solutions. The technical problem solved by the invention is to reduce the resistance to movement of the loosening tooth by changing the shape of its front surface in contact with the ground, as well as activating the tooth to facilitate chipping.
Технический результат – повышение производительности, снижение затрат энергии и расширение эксплуатационных возможностей рыхлителя. The technical result is an increase in productivity, a reduction in energy costs and an expansion of the operational capabilities of the ripper.
Решение поставленной технической задачи и достижение технического результата обеспечивается тем, что рыхлитель, включающий базовую машину, соединенную с ней посредством тяг и гидроцилиндра заглубления стойку, в которой установлен рыхлительный зуб, снабжен дополнительным гидроцилиндром заглубления, четырехпозиционным гидрораспределителем, гидроаккумулятором, регулируемым редукционным гидроклапаном, электроуправляемым гидрораспределителем, датчиком скорости и путевыми включателями, при этом рыхлительный зуб установлен в стойке шарнирно и его нижняя фронтальная часть, контактирующая с грунтом, выполнена с передним уклоном, а верхний конец соединен шарнирно со штоком дополнительного гидроцилиндра заглубления, сообщенного гидролиниями с электроуправляемым гидрораспределителем, катушки управления которого соединены через контакты датчика скорости с путевыми включателями, установленными на стойке, причем дополнительный гидроцилиндр заглубления также сообщен гидролиниями с четырехпозиционным гидрораспределителем, выполненным с возможностью сообщения поршневой полости с гидроаккумулятором, соединенным через регулируемый редукционный гидроклапан с гидронасосом, а через вентиль – с гидробаком.The solution of the set technical problem and the achievement of the technical result is ensured by the fact that the ripper, including the base machine, connected to it by means of rods and a deepening hydraulic cylinder, a rack in which a loosening tooth is installed, is equipped with an additional deepening hydraulic cylinder, a four-position hydraulic distributor, a hydraulic accumulator, an adjustable reducing hydraulic valve, an electrically controlled hydraulic distributor , a speed sensor and travel switches, while the ripping tooth is hingedly mounted in the rack and its lower frontal part in contact with the ground is made with a front slope, and the upper end is hinged to the rod of an additional deepening hydraulic cylinder communicated by hydraulic lines with an electrically controlled hydraulic distributor, the control coils of which connected through the contacts of the speed sensor with travel switches mounted on the rack, and the additional hydraulic cylinder of penetration is also communicated by hydraulic lines with a four-position g a hydraulic distributor configured to communicate the piston cavity with a hydraulic accumulator connected through an adjustable reducing hydraulic valve to a hydraulic pump, and through a valve to a hydraulic tank.
Путевые включатели углового перемещения рыхлительного зуба относительно стойки, установлены на стойке с возможностью изменения положения их и фиксации.The limit switches for the angular movement of the loosening tooth relative to the post are mounted on the post with the possibility of changing their position and fixing.
Предлагаемый рыхлитель отличается от прототипа совокупностью отличительных признаков, приведенных в отличительной части формулы изобретения. Так фронтальная поверхность рыхлительного зуба, контактирующая с грунтом, выполнена с передним уклоном, это обеспечивает создание вертикального усилия на грунт и облегчает его скол. Скол грунта, имеющего высокую прочность, дополнительно облегчается за счет активации зуба, путем включения возвратно-поворотных его движений. Автоматическое управление включением активации обеспечивает оптимальную скорость базовой машины с минимальным буксованием движителей, что в конечном итоге увеличивает производительность и снижает затраты энергии.The proposed ripper differs from the prototype set of distinguishing features given in the distinctive part of the claims. So the front surface of the loosening tooth, in contact with the ground, is made with a front slope, this ensures the creation of a vertical force on the ground and facilitates its chipping. The chipping of the soil having high strength is additionally facilitated by the activation of the tooth by turning on its reciprocating movements. Automatic activation enable control ensures optimum base machine speed with minimal propulsion slippage, which ultimately increases productivity and reduces energy costs.
На фиг.1 изображен рыхлитель и электрогидравлическая схема управления.Figure 1 shows the ripper and electro-hydraulic control circuit.
Рыхлитель содержит базовую машину 1 и стойку 2, шарнирно соединенные верхней 3 и нижней 4 тягами, а также гидроцилиндром заглубления 5. На стойке 2 шарниром 6 закреплен зуб 7, соединенный шарнирно со штоком дополнительного гидроцилиндра заглубления 8. Гидроцилиндр 8 соединен гидролиниями с четырехпозиционным гидрораспределителем 9, сообщенным с гидронасосом, гидробаком и с гидроаккумулятором 10. Гидроаккумулятор 10 также сообщен с гидронасосом через регулируемый редукционный гидроклапан 11 через вентиль 12 с гидробаком.The ripper contains the
Гидроцилиндр 8, кроме того, соединен гидролиниями с электроуправляемым гидрораспределителем 13, а катушки управления его соединены электролиниями через контакты 14 датчика скорости 15 с путевыми включателями 16 и 17 углового перемещения рыхлительного зуба относительно стойки. Путевые включатели установлены на стойке 2 с возможностью изменения их положения и фиксации. Датчик скорости 15 базовой машины имеет включатель 18 и выполнен с возможностью регулирования величины порога скорости, при котором происходит включение контактов 14.The
Рыхлитель действует следующим образом.The ripper works as follows.
Для расширения эксплуатационных возможностей в предлагаемом рыхлителе используется три режима работы. Первый режим предназначен для рыхления грунтов средней прочности, и он осуществляется традиционно, путем заглубления гидроцилиндром 5 рыхлительного зуба 7, при движении вперед базовой машины. Угол резания перед началом работы регулируется и фиксируется гидрораспределителем 9. Затем золотники гидрораспределителей 9 и 13 устанавливают в нейтральные позиции. Отличие от прототипа заключается в том, что благодаря наклонной фронтальной поверхности зуба, контактирующей с грунтом, возникает вертикальная составляющая сила Рв, оказывающая изгибающее воздействие на грунт. Это облегчает скол грунта и уменьшает сопротивление перемещению рыхлителя.To expand the operational capabilities of the proposed ripper, three modes of operation are used. The first mode is designed for loosening soils of medium strength, and it is carried out traditionally, by deepening the loosening tooth 7 with the
В случае рыхления более прочных грунтов, используется второй режим работы, для реализации которого золотник гидрораспределителя 9 поднимают в позицию, сообщающую поршневую полость гидроцилиндра 8 с гидроаккумулятором 10, а штоковую полость с гидробаком. Гидроаккумулятор 10, будучи заряжен на заданную редукционным гидроклапаном 11 величину давления и соединенный с гидроцилиндром 8, образует упругую связь между зубом и стойкой. При воздействии грунта на зуб, он поворачивается на шарнире 6 и перемещает поршень гидроцилиндра 8 влево, вытесняя рабочую жидкость в гидроаккумулятор 10. Вследствие периодических сколов грунта характер силовых воздействий на зуб носит пикообразный характер, а это в сочетании с упругой связью зуба вызывает его колебательные движения. Колебательные движения зуба облегчают процесс скола прочных грунтов. Величину упругости указанной связи можно регулировать изменением давления зарядки гидроаккумулятора с помощью редукционного гидроклапана 11, сообразуясь с конкретными грунтовыми условиями.In the case of loosening more durable soils, the second mode of operation is used, for the implementation of which the hydraulic valve spool 9 is raised to a position that communicates the piston cavity of the
Для рыхления грунтов, имеющих высокую прочность, используется третий режим работы, для чего золотник гидрораспределителя 9 устанавливают в нейтральную позицию и включателем 18 включают датчик скорости 15. При увеличении воздействия грунта на зуб до величины, вызывающей повышенное буксование движителей и уменьшение скорости движения базовой машины, датчик скорости 15 замыкает свои контакты 14. Путевые включатели 16 и 17 подают питание на катушки управления гидрораспределителя 13 и обеспечивают периодические перемещения золотника и соответствующие перемещения штока гидроцилиндра 8 и зуба 7.For loosening soils with high strength, the third mode of operation is used, for which the spool valve 9 is set to a neutral position and the
Зуб на шарнире 6 совершает возвратно-поворотные движения и воздействует на грунт с усилием, вертикальная составляющая которого обеспечивает скол прочного грунта. С прохождением участка высокопрочного грунта, его воздействие на зуб уменьшается, поэтому уменьшается буксование движителей, повышается скорость движения базовой машины и датчик скорости 15 размыкает контакты 14. Питание катушек управления гидрораспределителя 13 прекращается и его золотник вновь занимает нейтральную позицию. Возможность использования трех режимов работы расширяет эксплуатационные возможности рыхлителя при разработке разнообразных по свойствам грунтов.The tooth on the hinge 6 performs reciprocating movements and acts on the ground with a force, the vertical component of which provides chipping of the solid ground. With the passage of a section of high-strength soil, its effect on the tooth decreases, therefore the slippage of the propellers decreases, the speed of the base machine increases and the
Таким образом, предложенный рыхлитель, в сравнении с прототипом, обеспечивает повышение производительности за счет оптимизации формы рыхлительного зуба и его активации при разработке грунтов, имеющих высокую прочность. Уменьшаются затраты энергии за счет автоматизации управления приводом активатора по скорости базовой машины, а также расширяются эксплуатационные возможности.Thus, the proposed ripper, in comparison with the prototype, provides increased productivity by optimizing the shape of the ripper tooth and its activation in the development of soils with high strength. Energy costs are reduced by automating the control of the activator drive according to the speed of the base machine, as well as expanding operational capabilities.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2775632C1 true RU2775632C1 (en) | 2022-07-05 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4157118A (en) * | 1976-08-31 | 1979-06-05 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Automatic control systems for the working tool of a civil machine |
SU1219750A1 (en) * | 1984-09-14 | 1986-03-23 | Научно-Производственное Объединение "Союзспецфундаменттяжстрой" | Ripper |
SU1252436A1 (en) * | 1982-12-30 | 1986-08-23 | Сибирский Ордена Трудового Красного Знамени Автомобильно-Дорожный Институт Им.В.В.Куйбышева | Working equipment for ripping dense and frozen soil |
SU1564291A1 (en) * | 1988-04-15 | 1990-05-15 | Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Ripping machine |
RU2023118C1 (en) * | 1991-02-07 | 1994-11-15 | Глебов Вадим Дмитриевич | Earth moving unit |
RU180190U1 (en) * | 2018-01-24 | 2018-06-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | REDUCER EQUIPMENT OF THE BULDOSER-RIPPER |
RU2729656C1 (en) * | 2019-05-31 | 2020-08-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Псковский государственный университет" | Rock mining machine |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4157118A (en) * | 1976-08-31 | 1979-06-05 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Automatic control systems for the working tool of a civil machine |
SU1252436A1 (en) * | 1982-12-30 | 1986-08-23 | Сибирский Ордена Трудового Красного Знамени Автомобильно-Дорожный Институт Им.В.В.Куйбышева | Working equipment for ripping dense and frozen soil |
SU1219750A1 (en) * | 1984-09-14 | 1986-03-23 | Научно-Производственное Объединение "Союзспецфундаменттяжстрой" | Ripper |
SU1564291A1 (en) * | 1988-04-15 | 1990-05-15 | Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Ripping machine |
RU2023118C1 (en) * | 1991-02-07 | 1994-11-15 | Глебов Вадим Дмитриевич | Earth moving unit |
RU180190U1 (en) * | 2018-01-24 | 2018-06-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | REDUCER EQUIPMENT OF THE BULDOSER-RIPPER |
RU2729656C1 (en) * | 2019-05-31 | 2020-08-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Псковский государственный университет" | Rock mining machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1580437A1 (en) | Hydraulic cylinder for use in a hydraulic tool | |
CN105909576A (en) | Pressurized oil cylinder and rear support oil cylinder linkage control system and method as well as rotary drilling rig | |
KR102028416B1 (en) | Hydraulic drive of construction machinery | |
KR102663742B1 (en) | hydraulic machinery | |
RU2775632C1 (en) | Ripper | |
CN110847274B (en) | Excavator crushing control method, excavator controller and excavator | |
WO2016064961A1 (en) | Hydraulic control system having boom assist | |
US3084817A (en) | Oscillatory digger | |
EP1388670B1 (en) | Hydraulic driving unit | |
CN215927944U (en) | Hydraulic control system and working machine | |
JPH09111810A (en) | Compaction/breaker working machine | |
CN109996924A (en) | Engineering machinery | |
RU2808751C1 (en) | Working equipment of single-bucket excavator | |
RU2774473C1 (en) | Earthmoving machine | |
RU2760660C1 (en) | Working equipment of the ripper | |
CN215927943U (en) | Hydraulic control system and working machine | |
JPH11304023A (en) | Three-way valve | |
US20240200305A1 (en) | Hydraulic control system for boom floating of excavator and control method thereof | |
CN113677857B (en) | Hydraulic machine | |
SU602659A1 (en) | Bulldozer hydraulic drive | |
CN212772521U (en) | Excavator with independently controlled swing arms | |
SU1273465A1 (en) | Hydraulic drive of power shovel boom | |
SU1183632A1 (en) | Versions of hydraulic drive of bulldozer blade | |
SU1219750A1 (en) | Ripper | |
SU1194667A1 (en) | Percussion-vibrating mechanism hydraulic drive |