SU1093770A1

SU1093770A1 - Vibrated ripper

Info

Publication number: SU1093770A1
Application number: SU833569007A
Authority: SU
Inventors: Альберт Иванович Батулов; Владилен Васильевич Карпов; Александр Иванович Сапожников; Сергей Григорьевич Федоров
Priority date: 1983-03-28
Filing date: 1983-03-28
Publication date: 1984-05-23

Abstract

ВИБРОРЫХЛИТЕЛЬ, включающий корпус, установленный в нем посредством опорных элементов магнитострикционный вибратор, который имеет концентратор с жестко закрепленным на нем наконечником и защитный кожух, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности рыхлени за счет увеличени вибрационной площаДи виброрыхлител в его рабочей зоне, защитный кожух выполнен в виде полой коноидальной насадки четвертьволновой длины , котора жестко закреплена торцами на корпусе и наконечнике. (Л со со VIBROCKER, including a case, a magnetostrictive vibrator installed in it by means of supporting elements, which has a concentrator with a fixed tip and a protective casing, characterized in that, in order to increase the efficiency of loosening by increasing the vibratory area of the vibratory loosener in its working area, made in the form of a quarter-wave hollow conoidal nozzle, which is rigidly fixed with ends on the body and the tip. (L with

Description

Изобретение относится к землеройным машинам с активным рабочим органом и может быть использовано для рыхления прочных грунтов.The invention relates to earthmoving machines with an active working body and can be used for loosening strong soils.

Известен, виброрыхлитель, включающий магнитострикционный вибровозбудитель и зуб-концентратор [1].Known vibration ripper, including magnetostrictive vibration exciter and tooth hub [1].

Недостатком этого технического решения является незащищенность концентратора от абразивного износа.The disadvantage of this technical solution is the vulnerability of the hub from abrasive wear.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является виброрыхлитель, включающий корпус, установленный в нем посредством опорных элементов магнитострикционный вибратор, который имеет концентратор с жестко закрепленным на нем наконечником, и защитный кожух [2].The closest technical solution to the invention is a vibrator, comprising a housing mounted therein by means of supporting elements, a magnetostrictive vibrator, which has a hub with a rigidly fixed tip, and a protective casing [2].

Недостатком известного устройства является повышенное сопротивление перемещению виброрыхлителя в грунте за счет невибрирующей поверхности защитного кожуха..A disadvantage of the known device is the increased resistance to movement of the vibrator in the soil due to the non-vibrating surface of the protective casing ..

Целью изобретения является повышение эффективности рыхления за счет увеличения вибрационной площади виброрыхлителя в его рабочей зоне.The aim of the invention is to increase the efficiency of cultivation by increasing the vibrational area of the vibrator in its working area.

Указанная цель достигается тем, что в виброрыхлителе, включающем корпус, установленный в нем посредством опорных элементов магнитострикционный вибратор, который имеет концентратор с жестко закрепленным на нем наконечником, и защитный кожух, последний выполнен в виде полой коноидальной насадки четвертьволновой длины, которая жестко закреплена торцами на корпусе и наконечнике.This goal is achieved by the fact that in a vibrating ripper that includes a housing mounted in it by means of supporting elements a magnetostrictive vibrator, which has a hub with a rigidly fixed tip, and a protective casing, the latter is made in the form of a hollow conoidal nozzle quarter-wavelength, which is rigidly fixed by the ends on body and tip.

На фиг. 1 изображен виброрыхлитель с графиками распределения продольных колебаний соответственно в сечении магнитострикционного вибратора и концентратора с наконечником и в сечении защитного кожуха; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1,In FIG. 1 shows a vibrator with plots of the distribution of longitudinal vibrations, respectively, in a section of a magnetostrictive vibrator and a hub with a tip and in a section of a protective casing; in FIG. 2 - node I in FIG. 1,

Устройство состоит из корпуса 1, магнитострикционного вибратора 2, соединенного с концентратором 3, на свободном конце которого жестко закреплен наконечник 4. Концентратор 3 расположен внутри защитного кожуха 5, выполненного в виде полой коноидальной насадки четвертьволновой длины, и жестко соединен с его меньшим торцом наконечником 4. Соединение осуществляется известным способом, н-апример легкоплавким сплавом 6. Большим торцом кожух 5 прикрепляется к корпусу 1.The device consists of a housing 1, a magnetostrictive vibrator 2 connected to a hub 3, the tip 4 is rigidly fixed to the free end of the hub 4. The hub 3 is located inside the protective casing 5, made in the form of a hollow conoidal nozzle of a quarter-wavelength, and rigidly connected to its smaller end face by a tip 4 The connection is carried out in a known manner, for example, fusible alloy 6. A large end casing 5 is attached to the housing 1.

Устройство навешивается на базовую машину при помощи элементов подвески 7, а вибратор 2 установлен в корпусе 1 посредством опорных элементов 8.The device is hung on the base machine using the suspension elements 7, and the vibrator 2 is installed in the housing 1 by means of the supporting elements 8.

, Устройство работает следующим образом., The device operates as follows.

При включении магнитострикционного вибратора' 2 в стержневой колебательной системе, состоящей из вибратора 2, концентратора 3 и наконечника 4, устанавливается 10 стоячая волна продольных колебаний. Так как концентратор 3 закреплен не в узловом сечении, а жестко прикреплен наконечником 4 к меньшему торцу кожуха 5, то последний начинает совершать колебания совместно с концом концентратора 3 и наконечника 4, причем частота колебаний кожуха 5 и стерж невой колебательной системы резонансно согласованы. В результате в кожухе 5 устанавливается стоячая волна продольных колебаний, равная 1/4 длины волны с пучностью на 20 узком конце и узлом в месте крепления к корпусу.When the magnetostrictive vibrator '2 is turned on, a standing wave of longitudinal vibrations is established in a rod oscillating system consisting of a vibrator 2, a concentrator 3 and a tip 4. Since the hub 3 is not fixed in the nodal section, but is rigidly attached by the tip 4 to the smaller end of the casing 5, the latter begins to oscillate together with the end of the concentrator 3 and the tip 4, and the oscillation frequency of the casing 5 and the rod vibrational system are resonantly matched. As a result, a standing wave of longitudinal vibrations equal to 1/4 of the wavelength with an antinode at the 20 narrow end and a node in the place of attachment to the body is installed in the casing 5.

При заглублении в грунт статическое усилие прижатия, минуя вибратор 2 с концентратором 3, через корпус 1 и соединенный с ним кожух 5 передается на режущий нако²⁵ нечник 4. При этом вибратор с концентратором остаются статически ненагруженными, что обеспечивает стабильный режим резонансных. колебаний стержневой колебательной системы, и в узловом сечении ее отсутствуют потери энергии.When the burial in the ground contact pressure of the static load, bypassing the vibrator 2 to the hub 3 through the body 1 and connected thereto casing 5 is transmitted to the cutter ²⁵ Nako nechnik 4. This vibrator concentrator remain unloaded statically, that provides a stable resonant mode. oscillations of the core oscillatory system, and in its nodal section there are no energy losses.

Так как защитный кожух '5 выполнен резонансным и имеет жесткую связь со стержневой колебательной системой, в процессе работы он вместе с наконечником 4 выполняет роль акустического излучателя, пере25 давая в грунт всей поверхностью контакта энергию в виде упругих волн высокой интенсивности. Прохождение интенсивных акустических волн через грунт ослабляет связи между частицами грунта и приводит к разрушению или разупрочнению массива. Кро40 ме того, так как кожух 5 вибрирует, трение грунта о него значительно уменьшается, что уменьшает силу сопротивления.Since the protective cover '5 is made resonant and has a rigid connection with the rod oscillating system, in the process of work, together with the tip 4, it acts as an acoustic emitter, transferring energy into the soil through the entire contact surface in the form of high-intensity elastic waves. The passage of intense acoustic waves through the soil weakens the bonds between the particles of the soil and leads to the destruction or softening of the array. In addition, since the casing 5 vibrates, the friction of the soil against it is significantly reduced, which reduces the resistance force.

Применение данного устройства для разрушения прочных грунтов позволит повысить эффективность рыхления и снизить ⁴⁵ энергоемкость процесса за счет отсутствия потерь энергии в узловом сечении концентратора, увеличения излучающей поверхности и уменьшения трения о грунт.Applying this to break durable soil loosening device will increase efficiency and reduce power consumption of process ⁴⁵ due to absence of energy loss in the node concentrator section, increase the radiating surface and reduce the friction of the ground.

ВНИИПИ Заказ 3388/26 Тира;» 644 ПодписноеVNIIIPI Order 3388/26 Tire; " 644 Subscription

Филиал ППП «Патент»,Branch of PPP "Patent",

г. Ужгород, ул. Проектная, 4Uzhhorod, st. Project, 4

Фиг. 2FIG. 2

Claims

VIBRATOR, comprising a housing, a magnetostrictive vibrator installed in it by means of supporting elements, which has a hub with a rigidly fixed tip and a protective casing, characterized in that, in order to increase the loosening efficiency by increasing the vibrational area of the vibrator in its working area, a protective casing made in the form of a hollow conoidal nozzle quarter-wavelength, which is rigidly fixed by the ends on the body and tip.