ДВУХОТВАЛЬНЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН С ПЕРЕМЕННОЙ ВЫСОТОЙ К МЕЛИОРАТИВНОМУ КЛИН-ПЛАНИРОВЩИКУ

Полезная модель относится к техническим средствам механизации мелиоративных работ, а именно, является рабочим органом мелиоративного клин-планировщика, применяемого при проведении капитальной планировки рисовых чеков.
Известен полуприцепной клин-планировщик типа ПК-1 к трактору К-701. Он включает в себя тягово-несущую раму, соединенную шарнирно с задним мостом, на котором закреплены опорные пневмоколеса, транспортный упор и гидроцилиндры управления процессом копания. На раме установлены сцепное устройство с домкратом и стойка с лестницей для крепления приемника лазерной системы. Так же на раме установлен рабочий орган, - клиновидный отвал, представляющий собой две отвальные секции, соединенные между собой в передней части под углом 90°. Отвальные секции состоят из двух частей: основной (неподвижной) и поворотной (уширители), соединенных между собой шарнирно (Патент RU №2131664 C1 заявл. 20.05.1997; опубл. 20.06.1999. - Бюл. №17.; Ефремов А.Н. Планировщики полей с лазерным управлением. - М.: ФГНУ ЦНТИ «Мелиоводинформ», 2007, С. 22-33.).
Клин-планировщик типа ПК-1 предназначен для срезки грунта на повышениях с образованием спланированной полосы и отсыпки насыпных валиков по обе стороны от нее.
Недостатки клиновидного отвала клин-планировщика типа ПК-1:
- недостаточная конструктивная масса всей планировочной машины не обеспечивающая необходимого пригружения рабочего органа при копании грунта, что приводит к снижению точности планировки;
- невозможность автоматического регулирования положением уширителей в процессе копания;
- недостаточная высота рабочего органа, при планировке имеет место пересыпание срезанного грунта через отвал;
- нецелесообразная отвальная форма: небольшой радиус кривизны, приводящий к повышению энергоемкости процесса копания.
Имеется также мелиоративный клин-планировщик с автоматически регулируемым по ширине двухотвальным рабочим органом (Патент на полезную модель №118825 заявл. 21.12.2011; опубл. 10.08.2012. - Бюл. №22). Он состоит из передней опорной пневмоколесной тележки, тяговой рамы, задней пневмоколесной тележки, гидросистемы. Так же на раме расположен двухотвальный рабочий орган, состоящий из неподвижного и поворотного отвалов, соединенных между собой шарнирами. Неподвижные отвалы имеют боковые накладки, расположенные по краям, и предназначенные для устранения возможности забивания грунтом образующегося пространства между отвалами при складывании. На внутренних сторонах поворотных отвалов установлены кронштейны, к которым шарнирно присоединены штоки гидроцилиндров и выдвижные секции телескопических распорок. Телескопические распорки служат ограничителем хода штока гидроцилиндра при складывании, а также, для придания дополнительной жесткости поворотным отвалам. Управление поворотными отвалами автоматическое.
Предназначение мелиоративного клин-планировщика с автоматически регулируемым по ширине двухотвальным рабочим органом аналогично предназначению ПК-1.
Недостатки автоматически регулируемого по ширине двухотвального рабочего органа мелиоративного клин-планировщика:
- при значительных толщинах срезки грунта работа автоматической системы управления поворотных отвалов может происходить с нарушениями, это связано, главным образом, из-за чрезмерного воздействия реакций призмы срезаемого грунта на отвальные поверхности, и как следствие, на настройку давления перепускного клапана гидросистемы;
- проведенные экспериментальные исследования в лабораторных условиях и полевые наблюдения показали, что форма двухотвального рабочего органа является несовершенной, т.к. грунт от передней части рабочего органа к задней поднимается и движется с переменной высотой - с наименьшей, - в начале (примерно 35…40% от общей (верхней) высоты отвалов имеют нерабочую поверхность, т.е. поверхность с которой почти не взаимодействует грунт), и наибольшей - в задней, что приводит к накоплению избыточной призмы по краям рабочего органа и, как следствие, повышению суммарного тягового сопротивления.
Ближайшим аналогом полезной модели является мелиоративный клин-планировщик с автоматически регулируемым по ширине двухотвальным рабочим органом (Патент на полезную модель №118825 заявл. 21.12.2011; опубл. 10.08.2012. - Бюл. №22).
Технической задачей полезной модели является рационализация отвальной формы рабочего органа клин-планировщика с целью разработки такой его конструкции, которая бы взаимодействовала с грунтом по всей своей рабочей высоте и обеспечивала наименее энергоемкое его перемещение и сход и, следовательно, процесс копания.
Сущность решения поставленной задачи заключается в том, что двухотвальный рабочий орган с переменной высотой к мелиоративному клин-планировщику конструктивно выполнен в виде двух отвалов, соединенных между собой под углом 90°, с нижними горизонтальными кромками, и верхними коническими кромками переменной высоты, меньшей в их начале, и большей на концах отвалов.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
Фиг. 1 - Общий вид мелиоративного клин-планировщика с двухотвальным рабочим органом с переменной высотой.
Фиг. 2 - Вид сзади на двухотвальный рабочий орган с переменной высотой.
Фиг. 3 - Вид сверху на двухотвальный рабочий орган с переменной высотой.
Фиг. 4 - Вид сбоку на двухотвальный рабочий орган с переменной высотой.
Клин-планировщик (фиг. 1) состоит из прицепного дышла 1 для агрегатирования с базовой машиной, передней опорной пневмоколесной тележки 2, тяговой рамы 3, задняя часть которой шарнирно связана с задней пневмоколесной тележкой 4. Перевод машины из транспортного положения в рабочее осуществляется с помощью двух гидроцилиндров 5. На раме расположены талрепы 6 для крепежа и придания дополнительной жесткости двухотвальному рабочему органу 7, соединенному с тяговой рамой горизонтальным шарниром 8. Гидроцилиндр управления процессом копания 9 шарнирно связан с тяговой рамой и передней опорной тележкой, тем самым, позволяя регулировать высотное положение рабочего органа. Двухотвальный рабочий орган с переменной высотой (фиг. 2) состоит из двух симметричных отвалов 10, 11 постоянного радиуса кривизны, на нижних горизонтальных кромках которых закреплены сменные режущие ножи 12, 13. Для обеспечения необходимой жесткости на рабочем органе смонтированы продольная 14 и поперечная 15 балки (фиг. 3). Для монтажа двухотвального рабочего органа к тяговой раме предусмотрены крепления в виде проушин 16, 17, расположенные на верхних конических кромках (фиг. 4)
Способ работы мелиоративного клин-планировщика заключается в следующем. При движении по чеку клин-планировщик выполняет срезку под проектную плоскость всех повышений, оставляя за собой по ходу движения спланированную полосу и насыпные валики грунта по краям спланированной полосы. Затем, нарезанные валики и грунт, находящийся под ними, собирают скреперами и отвозят в понижения чека, где производят его разгрузку с предварительным разравниванием. Окончательную доводочную планировку осуществляют короткобазовым ковшовым планировщиком в автоматическом режиме.
Технический результат заключается в повышении эффективности планировочных работ за счет снижения тягового сопротивления движению рабочего органа из-за более свободного смещения грунта по отвальным поверхностям, в лучшем разрыхлении срезанного грунта и отсыпании его в боковые валики, а так же в экономии металла при изготовлении двухотвального рабочего органа за счет рационализации его формы.