Грейфер для добычи торфяного мохового сырья
GRIPPER FOR PRODUCTION OF PEAT AND MOSS RAW MATERIALS

Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, а именно к грейферам, и может быть использовано для выемки волокнистого материала, в частности торфяного мохового сырья.
Известны грейферы, конструкции которых приспособлены для выемки или захвата особого вида материала или сырья.
Так, известен грейфер [RU 2213690], конструкция которого приспособлена для выкопки и транспортировки подроста машинным способом. Данное устройство содержит две управляемые гидроприводом челюсти, каждая из которых имеет по два боковых захватных зуба. Боковые зубья каждой челюсти соединены между собой ножами, имеющими горизонтально ориентированные режущие кромки, которые при сведении челюстей образуют емкость в виде полуцилиндра.
Рассматриваемый грейфер при раскрытом положении челюстей и ножей наводится на подрост. Далее челюсти грейфера переводятся в сомкнутое положение, при этом происходит выкопка подроста с прикорневой глыбкой грунта.
Известен грейфер [RU 2698], выбранный в качестве ближайшего аналога.
Данный грейфер предназначен для отрезания и погрузки порций кормового материала - сенажа и силоса. Рассматриваемый грейфер содержит монтажную раму, на которой закреплены вильчатые челюсти с захватными зубьями и привод управления челюстями. Кроме того, на раме размещены режущее средство, выполненное в виде вертикально ориентированного ножа, имеющего зубчатые режущие кромки с разным углом наклона, и механизм его перемещения. Нож закреплен с одной из боковых сторон челюстей грейфера снаружи относительно одной из пар боковых противолежащих зубьев и установлен с возможностью перемещения в плоскости, ориентированной нормально относительно оси вращения челюстей грейфера.
Рассматриваемый грейфер направляют на край кормового массива. С помощью вильчатых челюстей грейфер захватывает кормовую массу, а нож осуществляет колебательно-вращательное движение и прорезает захваченную массу по торцевой поверхности, формируя тем самым порцию корма. Отрезанная и отделенная снизу челюстями грейфера порция корма отрывается от кормового массива и погружается в транспортное средство.
Рассматриваемый грейфер обеспечивает прорезание извлекаемого им кормового массива только по одной его торцевой поверхности, что в некоторых случаях усложняет выемку материала. Кроме того, вильчатые челюсти грейфера открыты с боковых сторон, что может привести к потере захватываемого материала в процессе его выемки и погрузки.
Задачей заявляемого изобретения является облегчение процесса выемки материала при снижении его потерь.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в грейфере, включающем монтажную раму, закрепленные на раме вильчатые челюсти с захватными зубьями и привод управления челюстями грейфера, при этом грейфер снабжен режущим средством, установленным с возможностью перемещения в плоскости, ориентированной нормально относительно оси вращения челюстей грейфера, согласно изобретению режущее средство включает две пары режущих пластин, каждая режущая пластина имеет криволинейную режущую кромку, скреплена с одним из боковых зубьев одной из челюстей грейфера и расположена в плоскости, ориентированной нормально относительно оси вращения челюстей грейфера, режущие пластины в каждой паре в сомкнутом состоянии челюстей грейфера размещены своими режущими кромками навстречу друг другу в пространстве между противолежащими боковыми зубьями с образованием одной из боковых стенок челюстей грейфера, при этом каждая режущая пластина установлена с возможностью совместного перемещения со скрепленным с ней боковым зубом и прорезания при смыкании челюстей грейфера извлекаемого им материала перед его выемкой.
В частном случае изобретения криволинейная режущая кромка каждой режущей пластины имеет форму кривой, образованной сопряженными отрезками логарифмических спиралей.
Наличие у грейфера режущего средства, выполненного в виде двух пар описанных выше режущих пластин, имеющих криволинейную режущую кромку, выполненных и установленных описанным выше образом с возможностью осуществления совместного перемещения с боковыми зубьями, обеспечивает прорезание отделяемого снизу челюстями грейфера массива материала с двух его боковых сторон, что значительно облегчает выемку материала. Кроме того, при смыкании челюстей грейфера указанные пластинчатые ножи перекрывают пространство между противолежащими боковыми зубьями с образованием двух боковых стенок челюстей, благодаря чему минимизируются потери захваченного грейфером материала при его переносе и погрузке в транспортное средство.
Указанная конструкция грейфера хорошо приспособлена для выемки волокнистого материала, такого, как торфяное моховое сырье, поскольку заявляемый грейфер обеспечивает перерезание режущими кромками режущих пластин волокон верхнего слоя вынимаемого материала (мохового сырья) по контуру боковых сторон челюстей грейфера, что позволяет с меньшим усилием отрывать порцию волокнистого материала от его массы (от монолита торфяной залежи). При этом образующиеся в сомкнутом состоянии челюстей грейфера боковые стенки позволяют удерживать вынимаемый материал с минимальными его потерями внутри закрытого вильчатого грейфера.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого изобретения, является облегчение процесса выемки материала при снижении его потерь.
В случае, когда криволинейная режущая кромка каждой режущей пластины имеет форму кривой, образованной сопряженными отрезками логарифмических спиралей, процесс перерезания волокон материала происходит при постоянном угле резания и равномерном усилии резания по длине образующихся в вынимаемом материале боковых щелей при сведении челюстей грейфера, а следовательно, снижается усилие отрыва порции материала от его массива при последующей выемке. Это особенно важно для облегчения добычи волокнистого сырья, в частности, торфяного мохового сырья.
На фигуре представлен общий вид заявляемого устройства (пунктиром показан вид устройства при раскрытом положении челюстей).
Грейфер содержит раму 1, на которой шарнирно закреплены вильчатые челюсти с захватными зубьями. При этом челюсти содержат две пары противолежащих боковых зубьев 2, каждый из которых расположен на одной из боковых сторон одной из челюстей. На раме 1 установлен гидропривод 3, управляющий раскрытием и смыканием челюстей грейфера, а также закреплена проушина 4, с помощью которой грейфер навешивается на стрелу базовой машины (на чертеже не показаны).
Грейфер также содержит две пары пластинчатых ножей, каждая из которых содержит две встречно расположенные режущие пластины 5, имеющие криволинейную режущую кромку 6. Каждая режущая пластина 5 скреплена с одним из боковых зубьев 2 и расположена в плоскости, ориентированной нормально относительно оси вращения челюстей. Режущие пластины 5 выполнены и установлены таким образом, что в сомкнутом состоянии челюстей в каждой паре режущие кромки 6 пластин 5 расположены на боковых сторонах пластин 5, обращенных внутрь пространства между противолежащими боковыми зубьями 2, навстречу друг другу и перекрывают указанное пространство, образуя одну из боковых стенок челюстей. При этом каждая режущая пластина 5 закреплена с возможностью совместного перемещения (поворотно-поступательного движения) со скрепленным с ней боковым зубом 2 и прорезания при сведении челюстей в процессе их внедрения в материал щелевой прорези в нем.
В частности, в сомкнутом состоянии челюстей в каждой паре пластин 5 их режущие кромки 6 расположены вблизи друг друга с образованием минимально возможного технологического зазора между ними.
В частности, режущая кромка 6 каждой режущей пластины 5 выполнена в виде сопряжения логарифмических спиралей. При этом форма режущей кромки 6 такова, что в сомкнутом состоянии челюстей ее верхняя часть выполнена выпуклой, а нижняя часть - вогнутой. Такая форма хорошо приспособлена для облегчения выемки торфяного мохового сырья, поскольку выпуклой частью режущей кромки 6 перерезаются наиболее крепкие волокна мохового сырья, которые располагаются на торфяной залежи сверху (их значительно легче перерезать, чем рвать), а вогнутой частью режущей кромки 6 легко разрываются достаточно разложившиеся и мягкие волокна мохового сырья, которые располагаются в нижней части торфяной залежи.
Устройство работает следующим образом.
Работа устройства показана на примере выемки торфяного мохового сырья.
С помощью проушины 4 грейфер навешивается на стрелу базовой машины. С раскрытыми челюстями в нижнем положении стрелы вилы грейфера внедряются в экскавируемый материал - в торфяную залежь. Посредством гидропривода челюсти смыкаются. Зубья вильчатых челюстей внедряются в торфяную залежь, захватывают торфяную массу, сдвигают ее в горизонтальной плоскости к центру и сжимают между челюстями. При этом верхний слой торфяной залежи разрывается. Волокнистое торфяное сырье обладает большой связностью и не проваливается в зазоры между вилами челюстей. В процессе смыкания челюстей их боковые стенки, образованные режущими пластинами 5, перерезают своими криволинейными режущими кромками 6 волокна торфа с боковых сторон челюстей грейфера, в результате чего между челюстями остается компактный уплотненный блок торфяного мохового сырья. Затем стрела базовой машины поднимает закрытый грейфер и перемещает его для разгрузки в транспортное средство.
С помощью заявляемого грейфера отрыв блока торфяного мохового сырья от торфяной залежи осуществляется в нижней непрочной его части, а прочная волокнистая верхняя поверхность торфяной залежи оказывается с двух сторон разорванной челюстями грейфера, а с двух сторон перерезанной. Таким образом, процесс выемки материала с помощью заявляемого грейфера значительно облегчается, при этом минимизируются потери находящегося внутри закрытого грейфера мохового сырья. На торфяной залежи после выемки торфяного сырья остаются ровные (без рваных краев) лагуны, что способствует быстрому восстановлению естественного растительного покрова на указанных лагунах за счет их естественного зарастания местной растительностью.