Отвал с системой автоматического регулирования угла резания

Полезная модель относится к рабочему оборудованию войсковых дорожно-землеройных машин.
Известно применение систем автоматического управления отвалом бульдозера типа «Автоплан». Такие системы устанавливаются на бульдозеры типа «ДЗ-54».
Конструктивная особенность представленных систем заключается в относительной простоте их конструкции, способной в автоматическом режиме, без участия механика-водителя, обеспечить постоянную работу бульдозера без остановок, возникающих из-за перегрузок от больших усилий резания грунта, методом частичного выглубления отвала на определенную высоту для снижения усилия резания.
Недостатком указанной выше системы является то, что при поступлении сигнала в блок управления с датчика тахогенератора о снижении оборотов двигателя из-за увеличения усилия резания на режущей кромке, отвал бульдозера выглубляется на некоторую высоту, что приводит к потере грунта из призмы волочения и снижению технической производительности машины в целом.
Известные конструкции рабочего оборудования бульдозеров, (см. патент на полезную модель заявка №94023412/03, от 20.06.1994 г., RU 2 252, опубликовано 16.06.1996 г.), позволяющие изменять угол резания за счет наклона отвала, являющиеся прототипом предполагаемой полезной модели, дают возможность вести достаточно эффективную разработку грунта, однако существенным недостатком указанной системы является малый диапазон изменения угла резания, так как при изменении угла более чем на 10°, отвал упирается нижней частью в грунт и работа затрудняется, что препятствует нормальной работе бульдозера в грунтах III категории, а возможность обеспечения работы в грунтах указанной категории является обязательным требованием к войсковым дорожно-землеройным машинам.
Известна конструкция землеройной машины (см. патент на изобретение заявка №4258618/03, от 09.06.1987 г., RU 1 816 011, опубликовано 20.08.1995 г.), способной обеспечить изменение угла резания также за счет наклона отвала целиком, что недопустимо.
Известна конструкция рабочего органа бульдозера (см. патент на изобретение заявка №914949255, от 25.06.1991 г., RU 2011753 С1, опубликовано 30.04.1994 г.), позволяющая изменять угол резания.
Основным недостатком указанного рабочего органа является отсутствие возможности автоматизации процесса изменения угла резания. Все действия по изменению угла производятся за счет вмешательства механика-водителя в процесс управления работой машины, что не допускается в соответствии с предъявляемыми требованиями к современным войсковым дорожно-землеройным машинам.
Задачей настоящей полезной модели является обеспечение изменения угла резания грунта ножом отвала в зависимости от усилия резания в автоматизированном режиме без участия механика-водителя, а также без существенного изменения конструкции машины.
В основу предлагаемого технического решения положена задача в усовершенствовании конструкции отвала и системы управления отвалом войсковой дорожно-землеройной машины, результатом чего является обеспечение возможности изменения угла резания в автоматизированном режиме без участия в этом процессе механика-водителя.
Техническим результатом предложенной полезной модели является обеспечение возможности изменения угла резания ножом отвала в автоматизированном режиме без участия механика-водителя.
Особенность предлагаемого устройства состоит в том, что его можно устанавливать взамен существующих, без существенного изменения конструкции машины.
Указанный результат достигается в устройстве за счет использования отвала с возможностью изменения угла наклона ножа с помощью исполнительных механизмов (например гидроцилиндров), что обеспечит изменение угла резания. Команда на исполнительные механизмы при возникновении высоких усилий резания подается с блока управления системы автоматического управления типа «Автоплан». Отличие заключается в том, что при увеличении усилий резания на режущей кромке из-за высокой плотности разрабатываемого грунта происходит не выглубление отвала на некоторую высоту, а уменьшение угла резания, что также как и выглубление обеспечит снижение усилий. Разница заключается в том, что при выглублении отвала происходит потеря грунта из призмы волочения, что негативно сказывается на технической производительности машины в целом. В случае с изменением угла резания достигается снижение усилия резания без потери грунта из призмы волочения и, соответственно, без снижения производительности машины.
Таким образом, заявляемое устройство при его установке на существующие машины позволит поднять эффективность выполнения задач инженерно-дорожными подразделениями.
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства, где: 1 - поворотный нож отвала, 2 - отвал, 3 - гидроцилиндры, 4 - блок управления углом резания.
Принцип работы поясняется чертежом, где на фиг. 2 изображены разные положения ножа отвала в зависимости от усилий резания.
При работе бульдозера в грунтах I категории с минимальными усилиями резания поворотный нож отвала находится в положении, показанном на рисунке фиг. 2 а), обеспечивающий максимальный угол резания - 55°. При переходе в более плотные грунты, II и III категорий, при поступлении с датчика тахогенератора сигнала о снижении оборотов двигателя вследствие увеличения нагрузки, блок управления дает команду исполнительному механизму на уменьшение угла резания. Исполнительный механизм, получив команду, уменьшает угол резания поворотного ножа до уровня, необходимого для снижения усилия резания и восстановления оборотов двигателя до рабочих, вплоть до значения в 25°, как показано на фиг. 2 б). Таким образом, угол резания может меняться в процессе работы машины, без участия механика-водителя, в автоматизированном режиме, обеспечивая минимально возможное сопротивление резанию грунта.
Предлагаемое техническое решение позволяет снизить усталость механика-водителя, и за счет этого повысить эффективность выполнения задач подразделением в целом.
Литература
1. Патент на полезную модель заявка №94023412/03, от 20.06. 1994 г., RU 2 252, опубликовано 16.06.1996 г.;
2. Патент на изобретение заявка №4258618/03, от 09.06.1987 г., RU 1 816 011, опубликовано 20.08.1995 г.;
3. Патент на изобретение заявка №914949255, от 25.06.1991 г., RU 2011753 С1, опубликовано 30.04.1994 г.