ЗУБ РЫХЛИТЕЛЯ ЗЕМЛЕРОЙНОЙ МАШИНЫ, ОБОРУДОВАННЫЙ ДИНАМИЧЕСКИМ ГАСИТЕЛЕМ КОЛЕБАНИЙ

Полезная модель относится к средствам разработки грунта, в частности к режущим инструментам рабочего органа рыхлителя при разработке мерзлых и прочных грунтов и дорожно-строительных материалов и может быть использована для уменьшения вибрации рабочих органов землеройной машины.
Известен зуб рыхлителя, оснащенный демпфирующим амортизирующим устройством (Рейш А.К. «Повышение износостойкости строительных и дорожных машин», - М.: Машиностроение, 1986 г. - 184 с., с.112).
Данный амортизатор с резинометаллическими блоками (рис.45) устанавливают между стойкой зуба рыхлителя и балкой рамы рабочего оборудования землеройной машины.
Исследованиями, проведенными во ВНИИСтройДорМаша, были установлены число амортизирующих блоков и зависимость усилия в шарнирах от горизонтальной составляющей силы резания (рис.46). Применение амортизаторов позволяет снизить на 20...30% пиковые нагрузки при разработке скальных грунтов и на 5...20% при разработке мерзлых песков.
При рыхлении без амортизаторов известняка и сланцев нагрузки на 30...35% выше, чем при работе с амортизатором.
Недостатком известного зуба рыхлителя с амортизатором является невысокая эффективность гашения колебаний зуба, а также невысокая мобильность, так как не может быть быстро переустановлена на другую машину вместе с амортизатором.
Задачей полезной модели, является снижение бы колебания зуба рыхлителя при работе на прочных и мерзлых грунтах и, соответственно, вибрации рабочего органа и в целом всей машины.
Указанный технический результат достигается следующим образом.
В отличие от известного аналога, предлагаемая конструкция содержит укрепленное на верхнем конце зуба рыхлителя устройство динамического гашения колебаний рабочего оборудования машины, выполненное в виде установленного, горизонтально по продольной оси машины, закрытого с двух торцов стакана, внутри которого установлен по меньшей мере между двумя упругими элементами балансировочный груз с возможностью свободного перемещения вдоль стакана, при этом установленный у каждой крышки стакана упругий элемент предназначен для гашения динамической энергии балансировочного груза, возникающей периодически от динамических воздействий усилий при сколах грунта на зуб рыхлителя.
Для придания данному динамическому гасителю колебаний зуба рыхлителя способности функционировать как саморегулирующаяся и самонастраивающаяся система, упругие элементы выполнены, например, в виде пневматических подушек, подсоединенных посредством приборов электро- пневмоавтоматики к пневматической системе землеройной машины с возможностью регулирования и управления жесткости пневматических подушек с помощью бортового процессора, установленного в кабине оператора землеройной машины.
Бортовой процессор регулирует режим работы динамического гасителя колебаний в зависимости от условий работы рабочего оборудования.
На представленном чертеже изображен предлагаемый зуб рыхлителя землеройной машины, оборудованный динамическим гасителем колебаний с частичным разрезом.
Предлагаемый зуб рыхлителя содержит следующие агрегаты, узлы и детали.
На землеройной машине 1 на ее рабочем оборудовании 2 закреплен зуб рыхлителя 3 с коронкой зуба 4.
На верхнем конце зуба рыхлителя 3 укреплен горизонтально в продольной оси землеройной машины стакан 5, внутри которого установлен балансировочный груз 6 с возможностью свободного перемещения вдоль стакана. Стакан 5 с двух торцов закрыт крышками 7, которые могут быть приварены или установлены по резьбовому соединению и надежно зафиксированы стопорными винтами.
У каждой крышки 7 стакана 5 установлен упругий элемент 8, между которыми установлен балансировочный груз 6.
Предлагаемый зуб рыхлителя землеройной машины, оборудованный динамическим гасителем колебаний работает следующим образом.
При работе землеройной машины при рыхлении мерзлых и прочных грунтов на зуб рыхлителя периодически воздействуют динамические усилия при сколах грунта и вызывают колебания зуба, которые передаются на базовую машину и, соответственно, воздействует на оператора. Это ухудшает эргономические свойства машины.
В предлагаемом динамическом гасителе колебаний зуба рыхлителя 3 колебания зуба передаются на балансировочный груз 6, который с определенной амплитудой и частотой перемещается в стакане 5 и, взаимодействуя с упругими элементами 8, гасится энергия колебаний балансировочного груза 6. А это снижает амплитуду колебаний зуба рыхлителя 3 и, соответственно, на рабочее оборудование машины передаются колебания с меньшей амплитудой, что в конечном итоге снижает коэффициент динамичности землеройной машины.
Предлагаемый зуб рыхлителя землеройной машины, оборудованный динамическим гасителем колебаний по сравнению с аналогом имеет следующие преимущества:
- универсальность и мобильность, так как может быть переставлен с одной машины на другую;
- бортовой процессор регулирует режим работы гасителя динамических колебаний в зависимости от условий работы зуба рыхлителя и позволяет функционировать зубу рыхлителя в режиме как саморегулирующаяся и самонастраивающаяся система;
- позволяет существенно снизить коэффициент динамичности землеройной машины;
- обеспечивает антирезонансные колебания зуба рыхлителя, создавая режим двухмассовой колебательной системы.
Таким образом, возникающие колебания рабочего оборудования машины, создаваемые периодическими сколами грунта воспринимаются динамическим гасителем колебаний и не передаются на базовую машину, что положительно отражается на эргономической безопасности оператора и повышает надежность элементов рабочего оборудования.