ЗЕМЛЕРОЙНАЯ МАШИНА
EXCAVATING MACHINE

Изобретение относится к землеройной технике, в частности к гусеничным скреперам.
Известна землеройная машина, содержащая гусеничные ходовые тележки, моторно-трансмиссионный блок и ковш, установленный между гусеничными ходовыми тележками (Патент RU 2104369, E02F 3/64). Недостатком известной землеройной машины является низкая производительность, обусловленная ограниченной скоростью перемещения на транспортном режиме при транспортировании грунта к месту разгрузки.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является землеройная машина, содержащая гусеничные ходовые тележки, моторно-трансмиссионный блок, ковш и установленный над ним бункер-накопитель с гидроцилиндрами разгрузки и ковшовый элеватор (Патент RU 2170306, E02F 3/64). Однако и эта землеройная машина имеет существенные недостатки, снижающие ее надежность и производительность. Так, при разработке связных грунтов срезаемая ножом стружка сплошной толстой и прочной массой с большим напором под действием тягового усилия, фронтально воздействует на ковши элеватора, которые имея цепную подвеску, не приспособлены к восприятию такой нагрузки. Еще скорее приводят в негодность элеватор каменные включения в грунте, что нередко случается в эксплуатационных условиях, поэтому ковшовые элеваторы используемые, для загрузки землеройных машин имеют низкую надежность (Баловнев В.И. Дорожно-строительные машины с рабочими органами интенсифицирующего действия. - М: Машиностроение, 1981. 223 с). Все это ведет к затратам времени и средств на ремонт, что в конечном итоге снижает надежность и производительность землеройной машины. Кроме того снижение надежности и производительности обусловлено использованием цепного привода элеватора от колес, что не позволяет регулировать его скорость, а это необходимо, учитывая возможность работы землеройной машины в широком диапазоне грунтовых условий по прочностным и иным свойствам. Ограниченная скорость элеватора ведет к перегрузке, поломке и простою машины в ущерб производительности. Другим недостатком известного устройства, снижающим производительность, является расположение бункера-накопителя консольно относительно колес. Сила тяжести бункера и грунта создает подъемное усилие, передаваемое через сцепное устройство на базовую машину, снижая сцепной вес и реализуемое тяговое усилие, что ведет к уменьшению толщины срезаемой стружки и падению производительности. Еще один недостаток известной землеройной машины, снижающий производительность, заключается в сложности процесса задней разгрузки грунта из бункера-накопителя в транспортное средство. Водитель самосвала при подъезде к землеройной машине должен развернуться и двигаясь задним ходом ее догнать и синхронно с ней перемещаться во время разгрузки. Но в реальных условиях работы синхронизировать движение самосвала сдвижением землеройной машины весьма сложно, потому- что в принципе трудно управлять автомобилем даже при свободном движении задним ходом. Тем более это трудно в данных условиях, поскольку при увеличении скорости самосвала он упирается в упоры и двигатель глохнет, самосвал останавливается. При уменьшении скорости также происходит его отставание. Необходимо иметь в виду, что, при работе элеватора образуется весьма плотное облако пыли значительно снижающее видимость. Кроме того водитель самосвала не имеет информации о величине объема грунта в бункере. Машинист землеройной машины также не имеет информации о количестве грунта в бункере-накопителе и управляя машиной должен смотреть вперед и в то же время смотреть назад для определения положения самосвала. Однако практически он мало что видит, поскольку самосвал заслонен элеватором и плотным облаком пыли. В результате неизбежна перегрузка бункера и потеря грунта, перегрузка самосвала и тоже потеря грунта, все это, а также и возможная недогрузка самосвала, снижает производительность, утомляет машиниста и водителя и не способствует повышению производительности. Кроме всего следует отметить большие габаритные размеры известной машины по длине, а следовательно ограниченные возможности маневрирования и производительности.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение производительности и надежности землеройной маш
Поставленная задача решается тем, что известная землеройная машина включающая моторно-трансмиссионный блок, гусеничные ходовые тележки, ковш и установленный над ним бункер-накопитель с гидро-цилиндрами разгрузки, ковшовый элеватор, снабжен шнеком, расположенным параллельно режущей кромке ножа выходом к ковшовому элеватору, а бункер -накопитель выполнен с возможностью боковой разгрузки и снабжен датчиком объема грунта, соединенным с указателями объема и через реле времени с электроуправляемым гидрораспределителем включения гидроцилиндров разгрузки. Приводы шнека и ковшового элеватора выполнены регулируемыми по скорости, например, в виде регулируемых гидродвигателей.
На фиг. 1 изображена схема землеройной машины и самосвала, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку.
Землеройная машина содержит моторно-трансмиссионный блок 1 и гусеничные ходовые тележки 2, связанные с рамой, а между гусеничными тележками установлен ковш 3 с режущим ножом 4. В ковше 3, параллельно режущей кромке ножа, установлен шнек 5, выходом к ковшовому элеватору 6, нижняя часть которого размещена в загрузочной воронке 7. Ковш с ножом установлен шарнирно на опорах прикрепленных к рамам гусеничных ходовых тележек и имеет привод поворота в виде гидроцилиндров 8, обеспечивающих поворот ковша относительно оси шнека 5 и заглубление ножа 4. На рамах ходовых тележек, посредством стоек 9, установлен бункер-накопитель 10, имеющий поворотную заслонку 11 для разгрузки грунта в самосвальный автомобиль 12. Привод заслонки осуществляется гидро-цилиндрами 13, управляемыми электрогидрораспределителем 14. Включение и выключение гидрораспределителя 14 осуществляется реле времени 15 и датчиком 16 объема грунта, установленном в бункере-накопителе 10 на его боковой стенке. Датчик объема грунта 16 выполнен в виде упругой эластичной трубки, внутри которой имеется токопроводящая шинка 17 и контакты 18, последовательно прижимаемые к шинке по мере заполнения бункера-накопителя грунтом. Верхний контакт 18 соответствующий полному заполнению бункера, соединен с реле времени 15, управляющему гидро-распределителем 14. Остальные контакты 18 датчика объема грунта 16 соединены со светодиодными лампами указателей объема грунта 19, один из которых - большой установлен снаружи землеройной машины, на хорошо видном водителю самосвала месте, а второй меньший размером в кабине машиниста. Светодиодные лампы в указателях расположены вертикально и разных цветов, так первый верхний - красный, второй ниже - желтый и остальные ниже - зеленые. Это дает машинисту землеройной машины и водителю самосвала полную информацию о степени загрузки бункера-накопителя грунтом. Система автоматической разгрузки может быть отключена выключателем 20 для ручного управления.
Землеройная машина работает следующим образом.
Машинист включает приводы шнека 5 и ковшового элеватора 6, задав необходимые их скорости в соответствии с реальными грунтовыми условиями и вероятной толщиной стружки, прогнозируемой, например, с помощью ударника ДорНИИ. Затем включает движение вперед и гидроцилиндрами 8 заглубляет нож 4 на необходимую глубину. Срезаемый грунт поступает в ковш 3, захватывается шнеком 5 и плавно перемещается в загрузочную воронку 7, откуда ковшовым элеватором 6 поднимается и выгружается в бункер-накопитель 10. Грунт, заполняя бункер, оказывает давление на датчик объема грунта 16 и последовательно, по мере заполнения его, замыкает контакты 18 с шинкой 17, которые включают соответствующие светодиодные лампы на указателе объема грунта для водителя самосвала и на указателе установленном в кабине машиниста землеройной машины. Сообразуясь с указателем объема грунта в ковше водитель самосвала, двигаясь вперед, перемещает самосвал под разгрузочный лоток бункера. Разгрузка бункера происходит когда грунт полностью заполняет бункер и воздействуя на датчик 16 замыкает верхний контакт 18, который включает реле времени 15. Реле времени включает гидрораспределитель 14, соединяющий напорную гидролинию с поршневыми полостями гидроцилиндров 13, открывающие заслонку 11. Выждав заданное время, достаточное для разгрузки бункера, реле времени переключает гидрораспределитель на закрытие заслонки и возвращение золотника в нейтральную позицию. Бункер-накопитель и заслонка разгрузки установлены со стороны сидения машиниста землеройной машины, поэтому в течение всего процесса разгрузки между машинистом и водителем самосвала обеспечивается надежный визуальный контакт.
Таким образом, использование предлагаемого технического решения обеспечивает плавное перемещение срезаемого ножом грунта к элеватору, что предотвращает его поломки и простои землеройной машины, это наряду с возможностью задавать оптимальные скорости шнека и элеватора увеличивает надежность машины и ее производительность. Кроме того расположение бункера-накопителя с возможностью боковой разгрузки в транспортное средство и автоматизация процесса разгрузки, исключает потери грунта и простои машины, повышая тем самым ее производительность. В дополнение к приведенным выше достоинствам необходимо заметить, что расположение бункера-накопителя непосредственно на базовой машине увеличивает ее сцепной вес, а следовательно, и тяговое усилие гусеничных движителей, позволяющее вырезать стружку грунта большей толщины и увеличить производительность. Немаловажным фактором является уменьшение габаритных размеров землеройной машины и повышение маневренности, что также способствует возрастанию производительности.