НОЖ РАБОЧЕГО ОРГАНА АВТОГРЕЙДЕРА
JAW OF WORKING TOOL OF MOTOR GRADER

Изобретение относится к строительно-дорожным машинам, предназначенным для очистки дорожных покрытий дорог от уплотненных снежных образований и льда.
Известен рабочий орган строительно-дорожной машины, включающий плиту с крепежными элементами для соединения ее с отвалом строительно-дорожной машины, резцы, установленные на плите в резцедержателях с возможностью поворота вокруг своей продольной оси симметрии, и приспособление для ограничения заглубления резцов, которое установлено с возможностью установочного перемещения относительно плиты и с возможностью жесткого соединения с плитой в промежуточных положениях, причем приспособление для ограничения заглубления резцов выполнено в виде по меньшей мере одного ножа с режущим элементом из твердосплавного материала (Свидетельство РФ на полезную модель №2113 U1, дата приоритета 25.05.1995, дата публикации 16.05.1996, авторы: Козлов Ю.Н. и др., RU).
Недостатком известного аналога является сложный профиль резцедержателей и недостаточная надежность их крепления на плите.
В качестве прототипа принят нож среднего отвала автогрейдеров, выполненный в виде стальной плиты с отверстиями для крепежа и с резцами, закрепленными посредством резцедержателей в нижней части стальной плиты и расположенными с регулярным шагом под углом к горизонтальной поверхности, при этом резцедержатели выполнены с шаровидной формой, внутри резцедержателей выполнены сквозные отверстия, в которых размещены резцы, а на внешней поверхности резцедержателей выполнены угловые пазы, примыкающие к нижнему углу стальной плиты, причем резцедержатели закреплены на стальной плите посредством сварного шва, выполненного по краю углового паза (Патент РФ на полезную модель №51039 U1, дата приоритета 10.08.2005, дата публикации 27.01.2006, автор Зеленов Е.А., RU, прототип).
Недостатками прототипа являются: сложность конструкции, трудоемкость изготовления и большая энергоемкость разрушения снежно-ледяного наката, обусловленные сложным профилем режущих элементов и большим количеством резцов.
Задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности разрушения снежно-ледяного наката.
Для решения поставленной задачи предложен нож рабочего органа автогрейдера, содержащий стальную плиту с отверстиями для крепежа на отвале автогрейдера, на нижней кромке которой посредством держателя закреплены установленные в нем под углом к горизонтальной поверхности режущие элементы, при этом держатель снабжен на внешней поверхности пазом, примыкающим к нижней кромке стальной плиты, и соединен с ней посредством сварного соединения. Согласно изобретению режущие элементы выполнены в виде по меньшей мере двух режущих дисков, снабженных режущими кромками и установленных на дискодержателе с возможностью вращения вокруг своей оси и с углом наклона нижнего основания к поверхности снежно-ледяного наката не более 10°, при этом дискодержатель выполнен в виде полосы с отверстиями под болты с гайками, с помощью которых режущие диски установлены на нижней поверхности дискодержателя, причем между дискодержателем и режущими дисками установлены промежуточные шайбы, а сварное соединение дискодержателя со стальной плитой выполнено с дополнительными элементами усиления в виде ребер или уголка.
На фиг. 1 схематично изображен нож рабочего органа автогрейдера, предназначенный для очистки дорожных покрытий дорог от уплотненных снежных образований и льда, общий вид; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез.
Нож рабочего органа автогрейдера содержит стальную плиту 1 с отверстиями 2 для крепежа на отвале автогрейдера (условно не показано). На нижней кромке стальной плиты 1 посредством дискодержателя 3 закреплены по меньшей мере два режущих диска 4 с режущими кромками. При этом дискодержатель 3 выполнен в виде пластины, снабженной на внешней поверхности пазом 5, примыкающим к нижней кромке стальной плиты 1, и закреплен на плите 1 с помощью сварки и элемента усиления сварного соединения 6 в виде уголка и/или ребер жесткости. Дискодержатель 3 также снабжен отверстиями под болты 7 с гайками 8, с помощью которых режущие диски 4 установлены на нижней поверхности дискодержателя 3 с возможностью свободного вращения вокруг своей оси. При этом для уменьшения поверхности трения между дискодержателем 3 и режущими дисками 4 установлены промежуточные шайбы 9. Кроме того, режущие диски 4 установлены с углом наклона нижнего основания диска к поверхности снежно-ледяного наката (α) не более 10°. Изменение указанного угла α установки режущего диска 4 на величину, большую 10°, повлечет за собой увеличение угла резания, определяемого суммой угла α установки диска и угла заострения его рабочей кромки. Это приведет к значительному возрастанию уровня усилия и энергоемкости процесса резания в целом, которые будут увеличиваться по мере заглубления режущего диска в разрабатываемый массив, так как при этом боковые поверхности дисков начнут взаимодействовать с разрушаемой средой на большой площади, обеспечивая сдвиг продуктов разрушения.
Нож рабочего органа автогрейдера, предназначенный для очистки дорожных покрытий дорог от уплотненных снежных образований льда, работает следующим образом.
При работе автогрейдера отвал с закрепленным ножом с помощью механизма подъема-опускания (на чертеже не показан) опускается до соприкосновения с уплотненными снежными образованиями или льдом. Рабочий орган перемещается базовой машиной в направлении движения, и режущие диски 4, врезаясь под острым углом резания в снежный накат или лед, разрушают их. При этом рабочий орган установлен так, что рабочие зоны режущих дисков 4 взаимно перекрываются, что способствует улучшению качества очистки обрабатываемых поверхностей.
При повороте отвала автогрейдера в горизонтальной плоскости на угол не более 43° к направлению его движения, обеспечивается оптимальное перекрытие рабочих зон соседних дисков при ширине захвата, обеспечивающей достаточно высокую производительность. Изменение указанного угла на величину, большую 43°, повлечет за собой увеличение ширины захвата рабочего органа, но при этом не будет обеспечено взаимное перекрытие рабочих зон режущих дисков, и в промежутках между дисками будут оставаться участки не разрушенного массива. Кроме того, каждый режущий диск будет взаимодействовать с цельным, закрытым со всех сторон массивом (блокированная схема резания), что значительно увеличит усилие резания и энергоемкость процесса по сравнению с резанием при перекрытии рабочих зон, когда каждый режущий диск (кроме крайнего переднего) взаимодействует с массивом, частично разрушенным соседним предыдущим диском (полублокированная схема резания). Оптимальное количество режущих дисков в ноже, а также схема резания определяются с учетом геометрических размеров отвала.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет упростить конструкцию и при этом повысить эффективность процесса разрушения уплотненных снежных образований и льда за счет применения режущих элементов в виде режущих дисков, уменьшения их количества по сравнению с применяемыми в прототипе резцами и снижения энергоемкости процесса.