SU848545A1 - Рыхлитель - Google Patents

Description

Изобретение относится к строительному и дорожному машиностроению и может быть использовано для разработки мерзлых и прочных грунтов. .

Известны.магнитострикционные рыхлители, включающие колебательную систему, состоящую из магнитострикционного вибратора и концентратора 01·

Недостатком такого рыхлителя является жесткое крепление колебательной системы в узлах стоячей волны. При нагружении наряду со стоячей волной появляется бегущая, вызывающая вибрацию корпуса и навесного оборудования.

Наиболее близким к предлагаемой является конструкция землеройной машины с вибрирующим рабочим органом, содержащая несущую раму с силовым цилиндром и нож с вибратором,закрепленным на раме посредством амортизаторов, выполненных в виде размен щенных в ряд^ параллельно друг дру-.

I 2 гу и перпендикулярно к оси вибратора рычагов, одни концы которых закреплены на раме, другие - на вибраторе р].

Однако рабочий орган данной машины плохо воспринимает нагрузки, действующие на нож сбоку, которые возможны при разработке мерзлого и прочного грунта. В этом случае на амортизирующие стержни действует одновременно крутящий момент и боковая сила. Оба эти вида нагрузок воспринима-’ ются плохо, так как крутящий момент в основном нагружает крайние стержни, а боковая сила создает изгибающий момент, нагружающий конструкцию крепления колебательной системы в плоскости, имеющей минимальный момент сопротив-. ленйя изгибу. Суммируясь, оба вида нагрузки вызывают повышенное нагружение самого нижнего рычага. Таким образом,в данной конструкции прочность отдельных рычагов используется не полностью, а следовательно, маши-;

848545 4 на имеет излишний вес и металлоемкость.

Существенным недостатком данной конструкции является также то,что она снова не может использоваться ₅ в качестве колебательной системы магнитострикционного вибратора и концентратора с криволинейной осью, так как нельзя разместить в одной плоскости параллельные стержни так, что бы они были одновременно перпендикулярны оси концентратора. Использование в качестве рабочего орг гана рыхлителя концентратора с криволинейной осью обеспечивает увеличенйе глубины рыхления при сохранении габаритных размеров оборудования.

Цель изобретения - повышение надежности конструкции. 20

Поставленная цель достигается тем, что рабочий орган выполнен изогнутым, а амортизаторы - из закрепленных на раме с обеих сторон продольных упругих балок, между которыми смонтирован · ₂₅ вибратор, и из шарнирно соединенного с рамой и установленного с возможностью опирания на нее средней частью упругого рычага, при этом рабочий · орган расположен с возможностью опи- ₃₀ р.ания на свободный конец рычага, а продольная ось последнего - параллельно касательной к профилю рабочего органа, проведенной через точку его опир.ания на рычаг. ₃₅

На фиг.1 и фиг.2 изображена конструкция предлагаемого виброрыхлителя и графики распределения амплитуд поперечных колебаний, сечений амортизаторов; на фиг.З и фиг.4 - крепление ₄₀ вибратора с рабочим органом; на фиг. 5-7 - графики распределения амплитуд продольных и поперечных колебаний в вйбраторе и рабочем органе.

Виброрыхлитель*содержит колеба- 45 тельную систему, .включающую магнитострикционный вибратор 1 и рабочий орган 2, .амортизаторы 3 и 4, промежуточную опору 5, раму 6 с силовым цилиндром 7. Амортизатор 3 одним концом крепится к раме 6 (точка Е фиг.1) , другим - к рабочему органу 2 (точка С фиг.1) таким образом, что его ось параллельна касательной к профилю рабочего органа в точке 55 крепления (точка Н фиг.5) , а также он крепится к промежуточной опоре 5 (точка Д фиг.1). Точки крепления амортизатора 3 к раме 6 (фиг.1) со ответствуют узлам стоячей волны поперечных колебаний, а к рабочему органу-пучности (точка С).

Амортизатор 4 выполнен в виде двух упругих балок, концами закрепленных на раме 6 (точки А и В фиг.1). Причем колебательная система крепится между балкам’и, таким образом, что ось вибратора перпендикулярна осям балок. Точки крепления амортизатора 3 к раме 6 (точки А' и В фиг. 1) соответствуют узлам стоячей волны поперечных колебаний, а к рабочему органу - пучности (точка С).

Машина работает следующим образом.

При возбуждении вибратора 1 в концентраторе возникает (фиг. 5) стоячая волна продольных колебаний и стоячая волна поперечных колебаний, сдвинутых относительно друг друга на 1/4 периода. В сечении Gt рабочего органа находится пучность продольных колебаний £ , под действием которых в амортизаторе 4 возбуждается стоячая волна поперечных колебаний (фиг.1) , которая не передается на раму базовой машины,так как точки крепления амортизатора 4 соответствуют ее узлам (точки А и В фиг. 1) .

В точке крепления амортизатора 3 к рабочему органу 2 находятся узел продольных колебаний (точка И фиг.5? и пучность поперечных (точка Н¹ фиг.7). Так как ось амортизатора 3 перпендикулярна направлению колебаний в точке Н, то в нем возбуждается стоячая волна поперечных колебаний, которая так же не передается на раму 6 (фиг.1). ί , При действии боковых нагрузок на ,виброрыхлитель амортизатор 3 рабо’ тает как рычаг, а амортизатор 4 как балка.

Предлагаемый виброрыхлитель обеспечивает более рациональное разгружение амортизаторов при боковых нагрузках и позволяет использовать колебательную сйстему с криволинейным рабочим органом,позволяющую увеличить глубину рыхления, не увеличивая габариты рыхлителя.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к строител ному и дорожному машиностроению и может быть использовано дл  разработки мерзлых и прочных грунтов. Известны.магнитострикционные рыхлители, включающие колебательную систему, состо щую из магнитострикционного вибратора и концентра тора 1, Недостатком такого рыхлител   вл етс  жесткое крепление колебательной системы в узлах сто чей волны. При нагружении нар ду со сто чей волной по вл етс  бегуща , вызьшающа  вибрацию корпуса и навес ного оборудовани . Наиболее близким к предлагаемой  вл етс  конструкци  землеройной машины с вибрирующим рабочим органо содержаща  несущую раму с силовым цилиндром и нож с вибратором,закрепленнь м на раме посредством амор тизаторов, выполненных в виде разме щенных в р д параллельно друг другу и перпендикул рно к оси вибратора рьиагов, одни концы которьк закреплены на раме, другие - на вибраторе С21. Однако рабочий орган данной машины плохо воспринимает нагрузки, действующие на нож сбоку, которые возможны при разработке мерзлого и прочного грунта. В этом случае на амортизирующие стержни действует однавременно крут щий момент и бокова  сила . Оба зти вида нагрузок воспринимаютс  плохо, так как крут щий момент в основном нагружает крайние стержни, а бокова  сила создает изгибающий момент , нагружающий конструкцию креплени  колебательной системы в плоскости, имеющей минимальный момент сопротив-. лейй  изгибу. Суммиру сь, оба вида нагрузки вызывают повышенное нагружениё самого нижнего рычага. Таким образом,в данной конструкции прочность отдельных рычагов используетс   не полностью, а следовательно, маши-; на имеет излишний вес и металлоемкость . Существенным недостатком данной конструкции  вл етс  также то,что она снова не может использоватьс  в качестве колебательной системы магнитострик1 ионного вибратора и концентратора с криволинейной осью, так как нельз  разместить в одной плоскости параллельные стержни так, что бы они бьши одновременно перпендикул рны оси концентратора. Использование в качестве рабочего ор гана рыхлител  концентратора с криволинейной осью обеспечивает увеличение глубины рыхлени  при сохранении габаритных размеров оборудовани . Цель изобретени  - повышение надежности конструкции. Поставленна  цель достигаетс  тем что рабочий орган вьшолнен изогнутым а амортизаторы - из закрепленных на раме с обеих сторон продольных упруг балок, между которыми смонтирован вибратор, и из шарнирнй соедийенного с рамой и установленного с возможностью опирани  на нее средней часть упругого рычага, при этом рабочий орган расположен с возможностью опир .ани  на свободный конец рычага, а продольна  ось последнего - параллел но касательной к профилю рабочего органа, проведенной через точку его опир,ани  на рычаг. На фиг.1 и фиг.2 изображена конструкци  предлагаемого виброрыхлител и графики распределени  амплитуд поперечных колебаний, сечений амортизат ров; на фиг.З и фиг.4 - крепление вибратора с рабочим органом; на фиг 5-7 - графики распределени  амплитуд продольных и поперечных колебаний в вибраторе и рабочем органе. Виброрыхлительсодержит колебательную систему, ,включающую магнитэстрикционный вибратор 1 и рабочий орган 2, .амортизаторы 3 и 4, промежуточную опору 5, раму 6 с силовым цилиндром 7. Амортизатор 3 одним концом крепитс  к раме 6 (точка Е фиг.1) , другим - к рабочему органу 2 (точка С фиг.1) таким образом, чт его ось параллельна касательной к профилю рабочего органа в точке креплени  (точка Н фиг.З) , а также он крепитс  к промежуточной опоре 5 (точка Д фиг. Г). Точки креплени  амортизатора 3 к раме 6 1фиг.П сО 5А. ответствуют узлам сто чей волны поперечных колебаний, а к рабочему органу-пучности (точка с). Амортизатор 4 выполнен в виде двух упругих балок, концами закрепленных на раме 6 (точки А и В фиг. П. Причем колебательна  система крепитс  между балками, таким образом, что ось вибратора перпендикул рна ос м балок. Точки креплени  амортизатора 3 к раме 6 (точки А и В фиг. 1) соответствуют узлам сто чей волны поперечных колебаний, а к рабочему органу - пучности (уточка С). Машина работает следующим образом . При возбуждении вибратора 1 в концентраторе возникает (Фиг.З) сто ча  волна продольных колебаний и сто ча  волна поперечных колебаний , сдвинутых относительно друг друга на 1/4 периода. В сечении Gj рабочего органа находитс  пучность продольных колебаний , -под действием которых в амортизаторе 4 возбуждаетс  сто ча  волна поперечных колебаний (фиг.) , котора  не передаетс  на раму базовой машины,так как точки креплени  амортизатора 4 соответствуют ее узлам (точки А и В фиг. 1) . В точке креплени  амортизатора 3 к рабочему органу 2 наход тс  узел продольных колебаний (точка Н фиг.З и пучность поперечных ( точка Н фиг.7). Так как ось амортизатора 3 перпендикул рна направлению колебаний в точке Н, то в нем возбуждаетс  сто ча  волна поперечных колебаний, котора  так же не передаетс  на раму6 (фиг.1). При действии боковых нагрузок на виброрыхлитель амортизатор 3 работает как рычаг, а амортизатор 4 как балка. Предлагаемый виброрыхлитель обеспечивает более рациональное разгруженне амортизаторов при боковых нагрузках и позвол ет использовать колебательную систему с криволинейным рабочим органом,позвол ющую увеличить глубину рыхлени , не увеличива  габариты рыхлител . Формула изобретени  Рыхлитель, включающий.базовую ашину, несущую раму с гидроцилиндром подъема и закрепленный на раме через амортизаторы магнитострикционный вибратор с рабочим органом, от ли чающийс  тем, что, с целью повьшени  надежности его конструкции, рабочий орган вьшолнен изогнутым, а амортизаторы - из закрепленных на раме с обеих сторон продольных упругих балок, между которым смонтирован вибратор, и из шарнирно соединенного с рамой и установленного с возможностью опирани  на нее средней частью упругого рычага, при этом рабочий орган

   485456

   расположен с возможностью опирани  на свободный конец рычага, а продольна  ось последнего - параллельно касательной к профилю рабо-j чего органа, проведенной через точку его опирайи  на рычаг.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе to 1. Авторское свидетельство СССР №568708, кл. Е 02 F 5/30, 1975.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 617545, кд. Е б2 F 5/30, 1977 (прототип)