SU1273449A1

SU1273449A1 - Working member of bucket-chain trencher

Info

Publication number: SU1273449A1
Application number: SU853915433A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Ильич Уткин; Дмитрий Константинович Сморж; Андрей Арнольдович Гладушевский
Original assignee: Киевский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт
Priority date: 1985-06-26
Filing date: 1985-06-26
Publication date: 1986-11-30

Abstract

Изобретение относитс к области экскавации и перемещени грунта, а именно к землеройным машинам непрерывного действи при отрывке траншей . Цель - повьшение производительности путем снижени энергоемкости копани и потерь грунта при транспортировке к месту разгрузки. Дл этого каждый последующий режущий элемент (РЭ) 2 группы цепи 1 рабочего органа ниже предьщущего на величину подачи на один РЭ 2. Эта величина равна а h/i, где h - подача на все РЭ 2 одной группы, i количество РЭ 2 в группе. Режуща часть каждого РЭ 2 выполнена выступающей . Высота выступающей части равна подаче h на все РЭ 2 группы. Ширина выступающей части РЭ 2 увеличиваетс в группе от первого РЭ 2 к последующему и равна b n;B/i, с где п; - пор дковый номер РЭ 2 в группе, В - ширина РЭ 2. При работе (Л первьй РЭ 2 прорезает щель глубиной h на всю группу. Последующий РЭ 2 второй, третий и т.д. последовательно расшир ют щель до ширины траншеи без набора толщины среза. 5 ил. to | со 4 4 СОThe invention relates to the field of excavation and movement of soil, namely, to earth-moving machines of continuous action in the passage of trenches. The goal is to increase productivity by reducing the energy intensity of digging and soil losses during transportation to the place of unloading. To do this, each subsequent cutting element (ER) 2 groups of chain 1 of the working body is lower than the feed rate for one RE 2. This value is equal to h / i, where h is the feed to all ER 2 of the same group, i is the number of ER 2 in the group . The cutting part of each re 2 is made serving. The height of the protruding part is equal to the feed h for all OM 2 groups. The width of the protruding part of ER 2 increases in the group from the first ER 2 to the next one and is equal to b n; B / i, with where n; - the serial number of the ER 2 in the group, B - the width of the ER 2. During operation (the first perimeter of the ER 2 cuts a gap of depth h to the entire group. The subsequent ER 2 is second, third, etc. consistently widen the gap to the width of the trench without dialing slice thickness .5 ill. to | with 4 4 CO

Description

Изобретение относится к экскава- ции и перемещениям грунта, а именно к землеройным машинам непрерывного действия для образования траншей в грунтах различной крепости, и может быть применено при отрывке траншей под коммуникации различного назначения и производстве глубоких узких траншей, сооружаемых под слоем глинистой суспензии при строительстве объектов методом стена в грунте.The invention relates to excavation and displacement of the soil, namely, continuous digging machines for the formation of trenches in soils of various strengths, and can be applied when trenching for communications for various purposes and the production of deep narrow trenches built under a layer of clay slurry during the construction of facilities method wall in the ground.

Целью изобретения является повышение производительности путем снижения энергоемкости копания и потерь грунта при транспортировке к месту разгрузки.The aim of the invention is to increase productivity by reducing the energy consumption of digging and soil loss during transportation to the place of unloading.

На фиг. 1 изображена схема рабочего органа многоковшового цепного экскаватора при копании траншеи, на котором несущие элементы разделены на группы и выполнены разной высоты, вид сбоку; на фиг. 2 - группы режущих элементов с порядковыми номерами в группе 1, ..., п; и размерами высоты выступающей режущей части, вид спереди; на фиг. 3 - то же, режущие элементы оснащены зубьями; на фиг. 4 - совмещенные зоны разрушения (срезы) грунта одной группы режущих элементов с порядковыми номерами среза в группе, на которых лобовые площади поперечных сечений срезов заштрихованы, а боковые - не заштрихованы; на фиг. 5 - то же, 'разрушение грунта режущими элементами.In FIG. 1 shows a diagram of a working body of a bucket chain excavator when digging a trench, on which the bearing elements are divided into groups and made of different heights, side view; in FIG. 2 - groups of cutting elements with serial numbers in group 1, ..., p; and height dimensions of the protruding cutting part, front view; in FIG. 3 - the same, the cutting elements are equipped with teeth; in FIG. 4 - combined zones of destruction (sections) of soil of one group of cutting elements with serial numbers of the section in the group, in which the frontal areas of the cross sections of the sections are shaded, and the side ones are not shaded; in FIG. 5 - the same, 'destruction of the soil by cutting elements.

Рабочий орган многоковшового I траншеекопателя состоит из цепи 1, на которой закрепленные режущие элементы 2 разделены на группы с равным числом i в каждой. Цепь огибает раму 3 и ведущую 4 и ведомую звездочки 5. Число групп режущих элементов на рабочем органе m определяется, исходя·из суммарной подачи Е (толщины среза всеми режущими элементами h_c) рабочего органа за один полный оборот, и условия, что каждый режущий элемент срезает стружку суммарной площадью, равной h_cB/i, разделенной на два элемента равных ' площадей и с формой каждого элемента, у которых соотношение сторон (толщины к ширине) близко к единице.The working body of the bucket I trencher consists of a chain 1, on which the fixed cutting elements 2 are divided into groups with an equal number i in each. The chain goes around the frame 3 and the leading 4 and driven sprockets 5. The number of groups of cutting elements on the working body m is determined based on the total feed E (cut thickness of all cutting elements h _c ) of the working body for one full revolution, and the condition that each cutting the element cuts the chips with a total area equal to h _c B / i, divided into two elements of equal 'areas and with the shape of each element in which the aspect ratio (thickness to width) is close to unity.

Режущие элементы выполнены с выступающей режущей частью, высота которой равна суммарной толщине среза, приходящейся на все режущие элементы одной группы h = h /ш.The cutting elements are made with a protruding cutting part, the height of which is equal to the total thickness of the slice attributable to all cutting elements of the same group h = h / w.

Ширина выступающей режущей части пропорциональна порядковому номеру режущего элемента в группе и равна b = п/·B/i .The width of the protruding cutting part is proportional to the serial number of the cutting element in the group and is equal to b = n / · B / i.

Из приведенного выражения следует, что на последнем по порядку в группе 15 режущем элементе (самом низком) ширина выступающей средней части равна ширине траншеи(ширине режущего элемента).From the above expression it follows that at the last order in group 15 of the cutting element (lowest) the width of the protruding middle part is equal to the width of the trench (width of the cutting element).

Высота режущих элементов в груп20 пе различна. Первый в группе режущий элемент выполнен полной высоты Н, последующие (2,..., i) пропорционально снижаются относительно предыдущего на постоянную величину, равную 25 толщине стружки, приходящейся на один режущий элемент a = h/i. В соответствии с этим высота каждого ковша в группе определяется по выражениюThe height of the cutting elements in the group is different. The first cutting element in the group is made of full height H, the subsequent (2, ..., i) are proportionally reduced relative to the previous one by a constant value equal to 25 chip thickness per one cutting element a = h / i. In accordance with this, the height of each bucket in the group is determined by the expression

Н; = H-(n;-1)h/i .H; = H- (n; -1) h / i.

При разработке прочных и мерзлых грунтов с целью уменьшения сопротивлений резанию грунта и возможности 35 подборки всего отделившегося от массива грунта средняя выступающая часть режущего элемента может быть выполнена трапециевидной с углом наклона боковых ветвей от вертикали 4Q на угол естественного разрушения грунта в боковых расширениях прорези у и. оснащаться сменными зубьями, устанавливаемыми в углах сопряжений боковой и горизонтальной ветвей_; таким образом, чтобы двугранный угол, образованный осевыми плоскостями зуба и режущего элемента, был равен углу J.When developing strong and frozen soils in order to reduce the resistance to soil cutting and the possibility of 35 selection of all separated from the soil mass, the middle protruding part of the cutting element can be made trapezoidal with the angle of inclination of the side branches from the vertical 4Q by the angle of natural destruction of the soil in the lateral extensions of the slot at and. equipped with interchangeable teeth mounted in the corners of the mates of the lateral and horizontal branches _; so that the dihedral angle formed by the axial planes of the tooth and the cutting element is equal to the angle J.

Рабочий орган с предложенной кон50 струкцией режущей части работает следующим образом.The working body with the proposed design of the cutting part operates as follows.

Рабочий процесс осуществляется в результате сочетания двух движений: со скоростью V_p и передвижения экскаватора со.скоростью V_h. При постоянном соотношении скоростейThe working process is carried out as a result of a combination of two movements: with a speed of V _p and the movement of an excavator with a speed of V _h . At a constant ratio of speeds

V_n/Vp каждый режущий элемент должен , срезать стружку постоянной толщины.V _n / Vp each cutting element must, cut chips of constant thickness.

Однако вследствие того, что режущие элементы в цепи разделены на¹ группы, в которых их высота различна и выполнена таким образом, что каждый последующий в группе режущий элемент 5 ниже предыдущего на толщину среза, приходящуюся на один режущий элемент, оказывается, что только первый в группе режущий элемент врезается в массив на суммарную толщину среза 'θ всей группы, остальные движутся по траектории резания первого без набора толщины, т.е. горизонтальные режущие части движутся по дну прорези от первого режущего элемента. ¹5However, due to the fact that the cutting elements in the chain are divided into ¹ groups, in which their height is different and made so that each subsequent cutting element 5 in the group is lower than the previous one by the thickness of the cut per one cutting element, it turns out that only the first the group, the cutting element cuts into the array by the total cut thickness θ of the whole group, the rest move along the cutting path of the first without a set of thickness, i.e. horizontal cutting parts move along the bottom of the slot from the first cutting element. ¹ 5

Но, так как на первом режущем элементе выступающая часть самая узкая, то в массиве прорезается щель глубиной, равной суммарной толщине среза на всю группу. Последующие режущие 20 элементы (второй, третий и т.д.) расширяют щель, образованную первым режущим элементом до ширины траншеи без набора толщины среза. Последующая группа режущих элементов 25 повторяет ¹ цикл предыдущей группы и т.д. При принятых обозначениях (общее число режущих элементов на рабочем органе - Ζ, шаг режущих элементов в ковшовой цепи - t, скорость 30 передвижения экскаватора (подачи) Vf, , скорость ковшовой цепи - V_p , ширина траншеи - В, угол между осью цепи и вектором передвижения экскаватора (подачи) - % , угол между 35 вектором результирующей скорости V и скоростью цепи V_p- φ) параметры среза можно определять по формулам:But, since the protruding part is the narrowest on the first cutting element, a slot is cut in the array with a depth equal to the total thickness of the cut for the entire group. Subsequent cutting elements 20 (second, third, etc.) expand the gap formed by the first cutting element to the width of the trench without gaining cut thickness. A subsequent group of cutting elements 25 repeats ¹ cycle of the previous group, etc. With the accepted notations (the total number of cutting elements on the working body is Ζ, the step of the cutting elements in the bucket chain is t, the speed of the excavator (feed) is 30, Vf, the speed of the bucket chain is V _p , the width of the trench is B, the angle between the chain axis and the vector of movement of the excavator (feed) -%, the angle between the 35th vector of the resulting speed V and the chain speed V _p - φ) the cut parameters can be determined by the formulas:

Btv_n sin(oi-y)Btv _n sin (oi-y)

С учетом этих выражений число групп режущих элементов в цепи вычисляется по формулеGiven these expressions, the number of groups of cutting elements in the chain is calculated by the formula

--------------------------------------------------------------J tVq sintoi-qj)-------------------------------------------------- ------------ J tVq sintoi-qj)

При определении числа групп в цепи необходимо иметь ввиду, что сум- .55 марная толщина среза h_c предполагается величиной постоянной для данного рабочего органа, при которой обеспечивается расчетное заполнение режущих элементов при изменяющейся производительности экскаватора, что достигается за счет поддержания постоянства соотношения скоростей V„/V_p. Причем число групп округляется до ближайше о целого числа, но таким образом, чтобы число групп было кратным числу режущих элементов на рабочем органе. В противном случае число режущих элементов корректируется до величины, кратной числу групп. Возможны случаи, когда все режущие элементы рабочего органа составляют одну группу.When determining the number of groups in the chain, it must be borne in mind that the total .55 shear thickness h _{c is} assumed to be constant for a given working body, which ensures the calculated filling of the cutting elements with varying excavator performance, which is achieved by maintaining a constant speed ratio V „ / V _p . Moreover, the number of groups is rounded to the nearest about an integer, but in such a way that the number of groups is a multiple of the number of cutting elements on the working body. Otherwise, the number of cutting elements is adjusted to a multiple of the number of groups. There are cases when all the cutting elements of the working body make up one group.

Число режущих элементов в группе определяется из соотношения i = Z/m ,The number of cutting elements in the group is determined from the ratio i = Z / m,

Рабочий процесс режущих элементов с зубьями практически не отличается от рабочего процесса ковшей или скребков без зубьев. Отличие состоит в том, что в этом случае отделяется от массива стружка, близкая к ромбовидной, энергоемкость которой значительно ниже, чем прямоугольной, срезаемой режущей частью без зубьев. Кроме того, установка на режущей части режущих элементов зубьев обеспечивает их быстросменность при износе, что также способствует повышению производительности экскаватора.The working process of cutting elements with teeth practically does not differ from the working process of buckets or scrapers without teeth. The difference is that in this case, close to diamond-shaped shavings are separated from the array, the energy consumption of which is much lower than the rectangular, cut-off cutting part without teeth. In addition, the installation on the cutting part of the cutting elements of the teeth ensures their quick change during wear, which also helps to increase the productivity of the excavator.

Claims

The invention relates to the excavation and movement of soil, namely, continuous earth-moving machines for the formation of trenches in soils of various strengths, and can be applied to the separation of trenches for communications of various purposes and the production of deep narrow trenches constructed under a layer of clay slurry during construction objects using the method of those. The aim of the invention is to increase productivity by reducing the energy intensity of digging and soil loss during transportation to the place of unloading. FIG. 1 shows a diagram of a working body of a multi-bucket chain excavator when digging a trench, in which the bearing elements are divided into groups and are made of different heights, side view; in fig. 2 - groups of cutting elements with serial numbers in group 1,. . ., p - and the size of the height of the protruding cutting part, front view; in fig. 3 - the same, relevant elements are equipped with teeth; in fig. 4 - combined soil fracture zones (cuts) of one group of cutting elements with slice sequence numbers in the group in which the frontal cross-sectional areas of the cuts are shaded and the side ones are not shaded; in fig. 5 - the same, the destruction of the soil is cut off by 1 elements. The working body of a multi-bucket trencher consists of a chain 1, on which the fixed cutting elements 2 are divided into groups with an equal number i in each. The chain goes around the frame 3 and the leading 4 and the driven sprocket 5. The number of groups of cutting elements on the working body t is determined based on the total feed E (thickness of the cut by all cutting elements hp) of the working body for one full turn, and cuts off chips with a total area equal to h (B / i divided into two elements of equal areas and with the shape of each element whose aspect ratio (width to width) is close to unity. The cutting elements are filled with a protruding cutting part whose height is total thickness avg per hh / t per unit of all cutting elements. The width of the protruding cutting part is proportional to the serial number of the cutting element in the group n and is equal to b n; B / i. From the above expression it follows that on the last order in the group cutting element (the lowest) the width of the protruding middle part is equal to the width of the trench and the width of the cutting element). The height of the cutting elements in the group is different. The first element in the mode group is a full height H, the next ones (2, ..., i) are proportionally reduced relative to the previous one by a constant amount equal to the chip thickness per one cutting element a h / i. Accordingly, the height of each bucket in the group is determined by the expression H; H- (n.-Oh / i. When developing hard and frozen soils to reduce the resistance to cutting the soil and the possibility of selecting the entire detached soil from the array, the middle protruding part of the cutting element can be made trapezoidal with the angle of inclination of the lateral branches from the vertical to the angle of natural destruction soil in the lateral expansions of the slot and equip with interchangeable teeth mounted in the corners of the lateral and horizontal branches, so that the dihedral angle formed by the axial planes of the tooth and the working element with the proposed design of the cutting part works as follows. The workflow is carried out as a result of a combination of two movements: with a speed of VP and movement of an excavator with a speed of Vf. At a constant ratio of speeds VP / VP Each cutting element must i cut the chips of constant thickness, however, because the cutting elements in the chain are divided into groups in which their height is different and made so that each subsequent cutting element in the group is lower than the previous its on the slice thickness per one cutting element, it turns out that only the first cutting element in the group cuts into the array for the total slice thickness of the whole group, the others move along the cutting path of the first one without the TOL1CIN set, i.e. the horizontal cutting pieces move along the bottom of the prop from the first cutting element. But, since in the first cutting element the protruding part is itself narrow, a gap deep in the massif equal to the sum total thickness of the cut is cut through the array. Subsequent cutting elements (second, third, and so on) widen the gap formed by the first cutting element to the width of the trench without a set of cut thickness. The next group of cutting elements repeats the cycle of the previous group, etc. With the accepted symbols (total number of cutting elements on the working tool is Z, the pitch of cutting elements in the bucket chain is t, the moving speed of the excavator (feed) Vfi, the speed of the bucket chain is Vp, the width of the trench is B, the angle between the axis of the chain and the vector of the front of the excavator (feed) - -X., the angle between the vector of the resulting velocity V and the chain speed Vp- (f) the parameters of the slice can be determined by the formulas: sin (oi-v) I BtV ,, sin (1 2Vp С Considering these expressions, the number of groups of cutting elements in a chain is calculated by the formula tVt) sin ((si-v) 1.41 Z When determining the number of groups in It must be borne in mind that the total slice thickness h is assumed to be constant for a given working body, at which the calculated filling of the cutting elements is provided with varying excavator capacity, which is achieved by maintaining the speed ratio VP / VP. The groups are rounded to the nearest integer, but in such a way that the number of groups is a multiple of the number of cutting elements on the tool. Otherwise, the number of cutting elements is adjusted to a multiple of the number of groups. There may be cases when all the cutting elements of the working body are one group. The number of cutting elements in a group is determined from the ratio i Z / m. The working process of the cutting elements with teeth practically does not differ from that of buckets or scrapers without teeth. The difference is that in this case the chip is separated from the array, it is close to diamond, the energy capacity of which is significantly higher than the rectangular, cut off part without teeth. In addition, the installation on the cutting part of the cutting elements of the teeth ensures their rapid change when worn, which also contributes to an increase in the performance of the excavator. Claim of the invention The working body of a multi-bucket trencher, including a frame, leading and driven sprockets, which bend around a chain with rezhuschimi elements, divided into groups, in each of which each cutting element is located in the course of the chain of the cutting element y and i with the fact that, in order to increase productivity by reducing the energy intensity of digging and soil losses during transportation to the place of unloading, each subsequent cutting element is lower than the previous one by an amount equal to a –t-) where h is the feed to all scrapers of one group; i is the number of scrapers in the group, with the cutting part projecting with a height equal to the feed of 51273449 to all cutting elements of the groups and with a width increasing in the group from the first cutting element to the next one and equal to where - the order number of the cutting element in the group; B is the width of the cutting element.

Bli

2BfL

3B / L

... b / i.