SU1694770A1

SU1694770A1 - Working member of ripper

Info

Publication number: SU1694770A1
Application number: SU894683721A
Authority: SU
Inventors: Вадим Дмитриевич Глебов; Альберт Иванович Тархов; Валентина Михайловна Иванова; Александр Михайлович Ветлицын
Original assignee: Псковский филиал Ленинградского политехнического института им.М.И.Калинина
Priority date: 1989-04-25
Filing date: 1989-04-25
Publication date: 1991-11-30

Abstract

Изобретение относитс к землеройным машинам дл рыхлени прочных грунтов. Цель - расширение эксплуатационных возможностей рабочего органа. Последний содержит стойку 1 и шарнирно закрепленный в ее передней нижней части с возможностью поворота в вертикальной плоскости рыхли- тельный нож 2. Между стойкой 1 и ножом 2 установлена гибка замкнута камера 3. полость 4 которой заполнена жидкостью и сообщена гидролинией (ГЛ) 5 с трехпозиционным гидрораспределителем (ГР) 6. При этом ГЛ 5 соедин ет ГР 6 с гидроаккумул тором 8, сообщенным с гидробаком и с источником 12 гидроэнергии , а ГР 6 сообщен ГЛ 13 с выходом гидропульсатора (ГП) 14. Выполнен ГР 6 со встроенным обратным клапаном 22, с подпружиненным золотником и с возможностью ручного и гидравлического управлени посредством гидрокамеры 23. При этом ГР 6 выполнен с возможностью сообщени . В одной из позиций золотника ГР б может сообщать полость 4 с ГР 14, а в других позици х - гидроаккумул тор 8 с камерой 3 непосредственно и через клапан 22. После заглублени рабочего органа золотник ГР 6 устанавливают в нейтральную позицию. В зависимости от свойств грунта нож 2 совершает колебани под действием гидроаккумул тора 8 или ГП 14. 1 з.п, ф-лы, 1 ил. сл сThe invention relates to earthmoving machines for loosening solid soils. The goal is to expand the operational capabilities of the working body. The latter contains a stand 1 and a loosening knife 2 pivotally fixed in its front lower part with the possibility of rotation in a vertical plane. Between the stand 1 and the knife 2 there is a flexible closed chamber 3. The cavity 4 of which is filled with liquid and communicated with three lines hydraulic distributor (GR) 6. In this case, CH 5 connects GR 6 with the hydraulic accumulator 8 communicated with the hydraulic tank and with a source of 12 hydroelectric power, and GR 6 communicates GL 13 with the output of the hydropulsator (HP) 14. The GR 6 with the built-in non-return valve 22 with a cushion nennym spool and with manual and hydraulic control means 23. In this gidrokamery GR 6 is adapted to the message. In one of the positions of the spool of the GR, the cavity 4 can communicate with the GR of 14, and in other positions of the hydroaccumulator 8 with the chamber 3 directly and through the valve 22. After the working body is deepened, the spool of the GR 6 is set to the neutral position. Depending on the properties of the soil, the knife 2 oscillates under the action of a hydroaccumulator 8 or HP 14. 1 hp, f-ly, 1 sludge. cl

Description

Изобретение относится к землеройным машинам и может быть использовано в машинах, предназначенных для рыхления прочных и мерзлых грунтов.The invention relates to earthmoving machines and can be used in machines designed for loosening strong and frozen soils.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей рабочего органа рыхлителя.The purpose of the invention is the expansion of the operational capabilities of the working body of the cultivator.

На чертеже изображен рабочий орган рыхлителя, гидросхема.The drawing shows the working body of the cultivator, a hydraulic circuit.

Рабочий орган рыхлителя содержит стойку 1 и шарнирно закрепленный в ее передней нижней части с возможностью поворота в вертикальной плоскости рыхлительный нож 2. Между стойкой и ножом 2 установлена гибкая замкнутая камера 3, полость 4 которой закреплена рабочей жидкостью и сообщена гидролинией 5 с трехпозиционным гидрораспределителемThe working body of the cultivator contains a stand 1 and a hinge knife 2. pivotally mounted in its front lower part with the possibility of rotation in a vertical plane 2. A flexible closed chamber 3 is installed between the stand and knife 2, the cavity 4 of which is fixed by the working fluid and communicated by a hydraulic line 5 with a three-position valve

6. Гидрораспределитель 6 сообщен гидролинией 7 с гидроаккумулятором 8, который через запорно-регулирующий элемент вентиль 9 - сообщен с гидроблоком, а через обратный клапан 10 и имеющий гидролинию управления гидроклапан 11 зарядки гидроаккумулятора - с источником 12 гидроэнергии. Кроме того, гидрораспределитель 6 сообщен гидролинией 13 с выходом гидропульсатора 14, гидролинией 15-с гидробаком, а гидролинией 16 через регулируемый дроссель 17 сообщен со штоковой полостью гидроцилиндра 18. Поршневая полость гидроцилиндра 18 сообщена пружиной 19 и механизмом 20 регулирования ее упругости, выполненным, например, в виде винта. Шток гидроцилиндра 18 соединен с органом управления регулируемого дросселя 21, установленного в гидролинии, сообщающей вход гидропульсатора 14 с источником 12 гидроэнергии. Гидрораспрёделитель 6 выполнен со встроенным обратным клапаном 22, с подпружиненным золотником и с возможностью ручного и гидравлического управления посредством гидрокамеры 23 управлени, которая линией управления через регулируемый дроссель сообщена гидролинией, соединяющей полость 4 камеры 3 с гидрораспределителем 6. При отсутствии управляющих воздействий подпружиненный золотник гидрораспределителя 6 занимает нейтральную позицию. Гидрораспределитель выполнен с возможностью сообщения в одной из позиций его золотника полости 4 гибкой камеры 3 с гидропульсатором 14, а в других позициях сообщения гидроаккумулятора 8 с камерой 3 посредственно и через обратный клапан 22.6. The control valve 6 is connected by a hydraulic line 7 with a hydraulic accumulator 8, which, through a shut-off-control element valve 9, is connected with a hydraulic unit, and through a non-return valve 10 and a hydraulic accumulator charging control valve 11 with a hydraulic accumulator 12, with a hydro power source 12. In addition, the control valve 6 is connected by a hydraulic line 13 with the output of the hydraulic pulser 14, a hydraulic line 15 with a hydraulic tank, and a hydraulic line 16 through an adjustable throttle 17 communicates with the rod cavity of the hydraulic cylinder 18. The piston cavity of the hydraulic cylinder 18 is connected by a spring 19 and a mechanism 20 for regulating its elasticity, made, for example in the form of a screw. The rod of the hydraulic cylinder 18 is connected to a control element of an adjustable throttle 21 installed in a hydraulic line that communicates the input of the hydraulic pulsator 14 with a source of 12 hydropower. The control valve 6 is made with a built-in check valve 22, with a spring-loaded spool and the possibility of manual and hydraulic control by means of a control chamber 23, which is connected by a control line via an adjustable throttle to a hydraulic line connecting the cavity 4 of the chamber 3 to the control valve 6. In the absence of control actions, the spring-loaded control valve 6 takes a neutral position. The hydrodistributor is configured to communicate in one of the positions of its spool of the cavity 4 of the flexible chamber 3 with the hydro-pulsator 14, and in other positions of the communication of the hydraulic accumulator 8 with the chamber 3 directly and through the check valve 22.

Рабочий орган рыхлителя работает следующим образом.The working body of the cultivator works as follows.

В исходном положении внешнее силовой воздействие на рабочий орган отсутст вует. Золотник гидрораспределителя 6 занимает нейтральную позицию, изображенную на чертеже, и сообщает полость 4 камеры 3 с гидроаккумулятором 8, который заряжен на заданную величину давления. Штоковая полость гидроцилиндра 18 сообщена через гидрораспределитель 6 с гидробаком и пружина 19 отжимает шток вверх, а последний, будучи связанным с органом управления дросселя 21, устанавливает его в запертом положении.In the initial position, there is no external force impact on the working body. The spool valve 6 occupies the neutral position shown in the drawing, and communicates the cavity 4 of the chamber 3 with a hydraulic accumulator 8, which is charged at a predetermined pressure value. The rod cavity of the hydraulic cylinder 18 is communicated through the valve 6 with the hydraulic tank and the spring 19 pushes the rod up, and the latter, being connected to the control element of the throttle 21, sets it in the locked position.

Для заглубления рабочего органа золотник гидрораспределителя 6 опускают до конца в позицию, где он сообщает полость 4 с гидроаккумулятором 8 через встроенный обратный клапан 22. Рабочая жидкость из гидроаккумулятора 8 заполняет полость 4 и камера 3 отклоняет рыхлительный нож 2 против часовой стрелки, устанавливая максимальный угол резания, что облегчает заглубление рабочего органа. В период заглубления золотник гидрораспределителя 6 удерживается фиксатором в указанной позиции и обратный клапан 22 замыкает полость 4, препятствуя вытеснению рабочей жидкости в гидроаккумулятор 8.To deepen the working body, the spool valve 6 is lowered to the end to the position where it communicates the cavity 4 with the accumulator 8 through the built-in check valve 22. The working fluid from the accumulator 8 fills the cavity 4 and the chamber 3 deflects the loosening knife 2 counterclockwise, setting the maximum cutting angle , which facilitates the deepening of the working body. During the deepening period, the valve spool 6 is held by the latch in the indicated position and the check valve 22 closes the cavity 4, preventing the displacement of the working fluid into the accumulator 8.

После заглубления рабочего органа на заданную глубину рыхления выключают фиксатор золотника и устанавливают его в нейтральную позицию. При поступательном движении рабочего органа на рыхлительный нож 2 действует реакция грунта. С увеличением внешнего воздействия рыхлительный нож 2 поворачивается по часовой стрелке, что уменьшает угол резания и снижает сопротивление. Поворот рыхлительного ножа сжимает камеру 3 и вытесняет рабочую жидкость из полости 4 в гидроаккумулятор 8 по гидролиниям 5 и 7. После уменьшения силового воздействия рыхлительный нож 2 возвращается под действием давления рабочего жидкости из гидроаккумулятора. Вследствие ряда причин и, в частности, таких, как неравномерные прочностные свойства грунта и явления его скола, внешнее силовое воздействие на рыхлительный нож 2 имеет пилообразную высокочастотную составляющую. Поэтому рыхлительный нож в процессе взаимодействия с грунтом совершает высокочастотные колебательные движения относительно шарнира и деформирует камеру 3, изменяя ее объем. При уменьшении объема полости 4 рабочая жидкость вытесняется по гидролиниям 5 и 7 в гидроаккумулятор 8, а при увеличении объема рабочая жидкость возвращается в полость 4 из гидроаккумулятора. Указанные колебательные движения рыхлительного ножа 2 облегчают разрушение грунта. Камера 4 и гидроаккумулятор 8 образуют упругую связь между рыхлительным ножом 2 и стойкой 1. Упругие свойства этой связи регулируют путем задания величины давления зарядки гидроаккумулятора 8 в соответствии с эксплуатационными условиями (вид, прочность, состояние разрабатываемого грунта). Давление зарядки устанавливают с помощью вентиля 9 и гидроклапана 11, а последний обеспечивает автоматическое поддержание заданного давления зарядки. Обратный клапан 10 предотвращает явление обратного удара в напорную гидромагистраль в момент открытия гидроклапана 11.After deepening the working body to a predetermined depth of loosening, the spool lock is turned off and set to a neutral position. With the translational movement of the working body on the loosening knife 2, the soil reaction acts. With an increase in external impact, the loosening knife 2 rotates clockwise, which reduces the cutting angle and reduces the resistance. The rotation of the loosening knife compresses the chamber 3 and displaces the working fluid from the cavity 4 into the accumulator 8 along the lines 5 and 7. After reducing the force, the loosening knife 2 returns under the action of the working fluid pressure from the accumulator. Due to a number of reasons, and in particular, such as uneven strength properties of the soil and the phenomena of its cleavage, the external force acting on the loosening knife 2 has a sawtooth high-frequency component. Therefore, the loosening knife in the process of interaction with the soil makes high-frequency oscillatory movements relative to the hinge and deforms the chamber 3, changing its volume. With a decrease in the volume of the cavity 4, the working fluid is displaced along the hydraulic lines 5 and 7 into the accumulator 8, and with an increase in the volume, the working fluid returns to the cavity 4 from the accumulator. These oscillatory movements of the loosening knife 2 facilitate the destruction of the soil. The chamber 4 and the accumulator 8 form an elastic connection between the loosening knife 2 and the stand 1. The elastic properties of this connection are controlled by setting the charging pressure of the accumulator 8 in accordance with the operating conditions (type, strength, condition of the developed soil). The charging pressure is set using valve 9 and hydraulic valve 11, and the latter automatically maintains a given charging pressure. The non-return valve 10 prevents the occurrence of a reverse shock to the pressure hydraulic line at the time of opening of the hydraulic valve 11.

Если в процессе рыхления грунта рабочий орган встречает участок, имеющий очень высокую прочность, то в полости 4, гидроаккумуляторе 8 и в сообщенной с ними камере 23 управления повышается давление рабочей жидкости настолько, что золотник гидрораспределителя 6 преодолевает усилие пружины и поднимается от нейтральной позиции. В этой позиции полость 4 камеры 3 сообщается гидролиниями 5 и 13 с выходом гидропульсатора 14 и через дроссель 17 гидролинией 16-со штоковой полостью гидроцилиндра 18. Под действием давления рабочей жидкости шток гидроцилиндра 18, преодолевая усилие пружины 19, опускается и, воздействуя на орган управления дросселя 21, открывает ео. Рабочая жидкость из напорной гидромагистрали источника 12 начинает поступать на вход гидропульсатора 14, приводя его в действие. С выхода гидропульсатора 14 рабочая жидкость по гидролиниям 13 и 5 в импульсном режиме поступает в полость 4 камеры 3 и сообщает рыхлительному ножу 2 вынужденные колебательные движения, что облегчает рыхление высокопрочного грунта. Интенсивность работы гидропульсатора 14, а следовательно и интенсивность принудительных воздействий на рыхлительный нож 2, определяется величиной проходного сечения дросселя 21. Величина проходного сечения дросселя 21 автоматически регулируется по давлению рабочей жидкости в полости 4, в свою очередь определяемому величиной силового воздействия на рыхлительный нож 2, т.е. зависит от прочностных свойств грунта. Степень интенсивности действия гидропульсатора .14 регулируют в зависимости от условий эксплуатации путем изменения затяжки пружины 19 посредством механизма 20. Необходимость такой регулировки обусловлена многообразием эксплуатационных условий. Так, при одинаковой прочности разрабатываемого грунта опорная поверхность, по которой перемещается базовая машина, может существен но различаться, например, в одном случае грунт, а в другом случае грунт, покрытый снегом. Очевидно, что тяговое усилие, реализуемое базовой машиной и ограниченное сцепными свойствами во втором случае, существенно уменьшается, поэтому необходимо повысить интенсивность действия гидропульсатора 14 при меньшем давлении в полости 4. Для этоги уменьшают затяжку пружины 19 и пружины, подпружинивающей золотник гидрораспределителя 6. Дроссели 17 и 25 выполняют функцию фильтров, задерживающих высокочастотные составляющие изменений давления рабочей жидкости, что необходимо для стабильной работы устройства.If in the process of loosening the soil the working body encounters a section having a very high strength, then in the cavity 4, the hydraulic accumulator 8 and in the control chamber 23 connected with them, the working fluid pressure increases so that the spool valve 6 overcomes the spring force and rises from a neutral position. In this position, the cavity 4 of the chamber 3 is in communication with the hydraulic lines 5 and 13 with the output of the hydraulic pulsator 14 and through the throttle 17 with the hydraulic line 16 with the rod cavity of the hydraulic cylinder 18. Under the influence of the working fluid pressure, the hydraulic cylinder rod 18, overcoming the spring force 19, is lowered and acting on the control throttle 21, opens eo. The working fluid from the pressure line of the source 12 begins to flow to the inlet of the hydro-pulsator 14, bringing it into action. From the output of the hydropulsator 14, the working fluid along the hydraulic lines 13 and 5 in a pulsed mode enters the cavity 4 of the chamber 3 and informs the ripping knife 2 of the forced oscillatory movements, which facilitates the loosening of high-strength soil. The intensity of the operation of the hydropulsator 14, and therefore the intensity of the forced actions on the loosening knife 2, is determined by the size of the orifice of the throttle 21. The size of the orifice of the throttle 21 is automatically controlled by the pressure of the working fluid in the cavity 4, which in turn is determined by the magnitude of the force acting on the loosening knife 2, those. depends on the strength properties of the soil. The degree of intensity of the action of the hydropulsator .14 is regulated depending on the operating conditions by changing the tightening of the spring 19 by means of the mechanism 20. The need for such adjustment is due to the variety of operating conditions. So, with the same strength of the developed soil, the supporting surface along which the base machine moves can vary significantly, for example, in one case, soil, and in the other case, soil covered with snow. Obviously, the pulling force realized by the base machine and limited by the coupling properties in the second case is significantly reduced, therefore it is necessary to increase the intensity of the action of the hydro-pulsator 14 at a lower pressure in the cavity 4. For this, the tightening of the spring 19 and the spring that springs the valve 6. 6. Chokes 17 and 25 perform the function of filters that delay the high-frequency components of the changes in the pressure of the working fluid, which is necessary for the stable operation of the device.

После уменьшения внешнего силового воздействия на рыхлительный нож 2 давление рабочей жидкости в полости 4 уменьшается и золотник гидрораспределителя 6 возвращается пружиной в исходную, т.е. нейтральную, позицию.After reducing the external force on the loosening knife 2, the pressure of the working fluid in the cavity 4 decreases and the spool valve 6 returns the spring to the original, i.e. neutral position.

Claims

Claim

1. The working body of the cultivator, containing the rack and the ripping knife, pivotally mounted in the front lower part of the rack with the possibility of rotation in a vertical plane, characterized in that, in order to expand its operational capabilities, the working body is equipped with a source of hydropower, a hydraulic tank, the first adjustable throttle, a hydro-pulsator connected through the first throttle to a hydropower source, a three-position hydrodistributor, a hydraulic accumulator, a locking and regulating element, a hydraulic accumulator charging valve a regulator with a control line, the input of which is connected to a hydroelectric source, and the output is connected to a hydraulic accumulator via a check valve and a hydraulic line, connected to the hydraulic tank via a shut-off and control element and connected to the hydraulic distributor through the hydraulic line, and a flexible closed chamber located between the rack and the knife, the cavity of which is filled the working fluid and the hydraulic line connected to the valve, made with the possibility of communication in one of the positions of its spool cavity of the flexible chamber with g idropulsator, and in other positions of the accumulator with the latter directly and through the check valve.

2. Working body pop. 1, characterized in that the valve is equipped with a second adjustable throttle and is made with a spring-loaded spool and with a control hydraulic chamber, which is connected through a second throttle to a hydraulic line connecting a valve with an elastic cavity cavity.