УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОКЛАДКИ ПРОТИВОПОЖАРНЫХ ПОЛОС

Устройство относится к лесному хозяйству и может быть использовано при обустройстве противопожарных полос.
Известен ряд технических решений, которые были выявлены в результате патентных исследований и учтены заявителем при анализе, а именно: А.С. 112005, RU 2231241, 2086083, 208093, 2083067, 1753965, 1695836, 1547726, 1457828, 535040, 408489, 390785, 2204225, 2177213, 2102846, 2102844, 2091997, 2088061, 2086083, 2060621, 1792233.
Наиболее близким техническим решением, принятым заявителем в качестве прототипа, является почвообрабатывающее орудие содержащее раму в виде брусьев с закрепленными на них зубьями, привод (А.С. №600975, опубл. 05.0.1978 г.).
Недостатком данного устройства является то, что для его работы требуется тяговая машина.
Технической задачей заявляемой полезной модели является обеспечение обработки почвы при движении устройства без специального тягача.
Особенностью конструкции является то, что почву обрабатывают рабочими органами в поворотно-колебательном режиме.
Применение поворотно-колебательного режима работы по сравнению с вращением позволяет использовать энергию упругой деформации. В данном случае мы используем колебания гироскопов, при этом получается двухстепенная колебательная система, состоящая из собственных колебаний двух систем при одинаковых парциальных частотах: первая система - колебания двухстепенного гироскопа, вторая система - физический маятник, что характеризует физически сильное взаимодействие двух систем при резонансе. Изюминка проекта в совпадении парциальных частот для создания резонанса. При этом малой силой создаем колебания рабочего инструмента с большой амплитудой.
Создание колебаний по оси устройства с помощью дебаланса обеспечит возникновение «эффекта Жуковского». Он заключается в создании перпендикулярно движению устройства колебаний рабочего органа.
Теоретические предпосылки устройства приведены в следующих источниках:
- Булгаков Б.В. Прикладная теория гироскопов;
- Стрелков В.П. Введение в теорию колебаний;
- Скарборо, Джемс Блейн. Гироскоп. Теория и применение;
- Данилин В.П. Гироскопические приборы;
- Гулиа Н.В. Инерция;
- Асс Б.А. Сборка, регулировка и испытание авиационных приборов.
На Фиг. 1 показано заявляемое устройство в исходном положении, на Фиг. 2 показано устройство в момент времени t, при заглублении зубьев устройства при правом крене.
Устройство содержит зубъя 1, установленные на балке выполненной из двух расположенных соосно торсионов 2 и 3. Перпендикулярно балке установлена хребтовая рама 4 снабженная с обеих сторон направляющими колесами 5, 6. На хребтовой раме установлен корпус 7, в верхней части которого по оси балки установлен дебаланс 8 с двигателем для создания импеданса. По краям балки установлены гироскопы 9 и 10 с двигателями.
Вначале работы запускаются гирроскопы 9 и 10 при помощи двигателей (например, бензиновых) в противоположных направлениях. Затем запускается двигатель дебаланса 8. При крене хребтовой рамы 4 с зубъями происходит тангажный момент за счет гироскопов 9 10, при этом за счет вращения роторов гироскопов в противоположных направлениях всегда при заглублении зубъев в грунт происходит выворачивающий момент зубъев из земли и поступательное реактивное движение. Итак, при левом крене происходит кабрирование левых вил и пикирование правых вил и наоборот, при этом зубъя 1, расположенные на торсионах 2 и 3 выворачивают землю и устройство поступательно перемещается.
Пример расчета устройства:
1. Масса устройства - 600 кг;
2. Масса одного ротора гироскопа - 30 кг;
3. Мощность двигателя ротора гироскопа - 5 л.с., число оборотов ротора - 3000 об\мин;
4. Длина хребтовой балки - 2 м;
5. Длина балки с зубъями - 2 м;
6. Число оборотов двигателя дебаланса - 80 об\мин;
7. Глубина вспашки - 15 см;
8. Скорость вспашки 1,5 км\час;
9. Ширина вспашки 2 м;
10. Энергия колебаний 37 кдж;
2
11. Момент инерции одного ротора - 0,2 кг/м.
12. Усилие (момент) при вывороте почвы - 420 кгм, число колебаний в сек - 1,3;
13. Суммарная мощность приводов 15 л.с.
Таким образом, заявляемая полезная модель, совершая колебательные движения, производит наклоны относительно хребтовой балки, при этом происходит выворачивание почвы, а устройство движется поступательно, тем самым обеспечивая создание противопожарной полосы.