МЕЛИОРАТИВНЫЙ СКРЕПЕР-ПЛАНИРОВЩИК С ПОДВИЖНОЙ ЗАСЛОНКОЙ-ОТВАЛОМ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и предназначается для проведения текущей (эксплуатационной) и капитальной планировок мелиорированных земель. Основная область применения мелиоративного скрепер-планировщика с подвижной заслонкой-отвалом - планирование (выравнивание) поверхности рисовых чеков в комплексе с другими землеройно-планировочными машинами.
Известен один из прототипов полезной модели - полуприцепной скрепер ДЗ-87-1, состоящий из тяговой рамы, седельно-сцепного устройства для агрегатирования с трактором, ковша с задней подвижной стенкой внутри его, передней поворотной заслонки и механизма регулирования глубины копания - трех гидроцилиндров и коромысла. Скрепер предназначен для послойной разработки (срезки) грунта с последующей загрузкой ковша при поднятой заслонке и заднем положении подвижной стенки, перевозки грунта к необходимому месту и разгрузки его из ковша, путем поднятия заслонки и перемещения подвижной стенки из заднего положения в переднее (Строительные машины для механизации мелиоративных работ / Под ред. В.В.Сурикова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1991. - 436 с., ил. С.202-203.)
Конструктивные недостатки скрепера на планировочных работах:
- отсутствие бездонного ковша, который обеспечивает срезку грунта на повышениях микрорельефа чека, образование призмы волочения грунта и его подсыпку из призмы волочения на понижениях, что ограничивает использование скрепера только на начальном (грубом) этапе планировки поверхности поля и исключает его применение на доводочной (чистовой) планировке;
- большая масса машины оказывает значительное давление на грунт и, как следствие, его переуплотнение;
- повышенные тяговые сопротивления при наборе грунта и, как следствие, неполное заполнение ковша, необходимость в применении толкача.
Известен, также, короткобазовый полуприцепной скрепер-планировщик, состоящий из тяговой рамы, сцепного устройства для агрегатирования с трактором, бездонного ковша, передней поворотной заслонки, задней рамы на пневмоколесном ходовом оборудовании, механизма регулирования глубины копания (Патент на полезную модель №61733 «Скрепер-планировщик», Бюл. №7 от 10.03.2007 г.)
Он предназначен для срезки и подсыпки грунта при поднятой заслонке с микроповышений чека и транспортировки грунта при опущенной заслонке к местам подсыпок. По сравнению со скрепером, короткобазовый скрепер-планировщик обладает меньшей конструктивной массой и оказывает меньшее давление на грунт.
Недостатки конструкции скрепера-планировщика:
- не происходит полного закрытия заслонки из-за конструкции и принципа ее работы: усилия приводных гидроцилиндров при внедрении режущей кромки в накопленную призму волочения недостаточно, что приводит или к ее неполному закрытию и дальнейшему просыпанию грунта из ковша, или к значительному ограничению объема перемещаемого грунта в ковше;
- конструкция заслонки затрудняет обзор из кабины трактора за накоплением призмы волочения грунта перед ковшом.
Прототипом-аналогом полезной модели является короткобазовый скрепер-планировщик, имеющий бездонный ковш с передней поворотной заслонкой, необходимой для перевозки грунта (режимы сочетания работы «планировщик» - «скрепер») (Патент на полезную модель №61733 «Скрепер-планировщик», Бюл. №7 от 10.03.2007 г.)
Технической задачей предлагаемой полезной модели является срезание повышений микрорельефа на поверхности чека с последующей планировкой бездонным ковшом его поверхности, засыпания грунтом из образовавшейся призмы волочения впадин чека, перемещения заслонкой набранной призмы волочения грунта в ковш, перевозки и дальнейшей принудительной разгрузки его из ковша в места подсыпок. Полезная модель должна обеспечить большую производительность и показать лучшую работоспособность по сравнению с прототипом, а также устранить ее недостатки.
Сущность полезной модель заключатся в том, что мелиоративный скрепер-планировщик, характеризующийся тем, что состоит из сцепного устройства, тяговой рамы с закрепленным на ней отвалом с боковыми стенками, задней рамы на пневмоколесном ходу, гидроцилиндров управления задней рамой, имеет заслонку-отвал, конструктивно выполненную перемещающейся на каретках по направляющим балкам продольно тяговой раме, благодаря чему происходит сдвигание накопленной призмы волочения грунта к задней части ковша заслонкой-отвалом, не по параболической траектории, а сочетая в себе кинематику движения заслонки-отвала по продольно-параболической траектории, тем самым, способствуя снижению сопротивления при внедрении ее в призму волочения и последующего толкания грунта.
Скрепер-планировщик (фиг.1) состоит из сцепного устройства 1, тяговой рамы 2, задней рамы 6 с гидроцилиндрами управления, опорных пневматических колес 7, отвала с боковыми стенками (бездонного ковша) 8, заслонки-отвала 9 с гидравлическим приводом, который производит с ней следующие действия: "подъем-опускание", "возвратно-поступательное движение" (в продольной вертикальной плоскости). Заслонка-отвал шарнирно присоединена к двум кареткам 5, перемещающимся по направляющим балкам 4.
Работа скрепер-планировщика осуществляется поэтапно, в следующем порядке (фиг.2-4). Заслонка-отвал 9 на каретках 5 при помощи двух гидроцилиндров 3 перемещается по направляющим балкам 4 в крайнее переднее положение (крайнее переднее и заднее положения фиксированы неподвижными вертикальными ограничителями), при этом происходит подъем заслонки за счет ее поворота относительно шарниров 11 (фиг.1, 2).
В процессе планировки (фиг.2, 3) при невозможности машины продолжать работу (при пробуксовках и остановке базового трактора) из-за накопившейся перед отвалом избыточной призма волочения грунта, производятся следующие действия. Заслонка-отвал 9 опускается на поверхность грунта под действием силы тяжести (на фиг.3 показана кинематика опускания заслонки-отвала, положения: «а», «б», «в») до упора роликов 10 в нижнюю плоскость направляющих балок, при этом гидроцилиндры 3 находятся в "плавающем" положении. Далее, при дальнейшем принудительном выдвижении штоков гидроцилиндров 3, производится заталкивание (сдвигание) грунта призмы волочения заслонкой-отвалом 9, которая вместе с каретками 5 перемещается по направляющим балкам 4 в крайнее заднее положение до упора катков каретки в ограничители (фиг.4, положения: «г», «д», «е»). Перемещаемый в сторону отвала грунт заполняет геометрическую емкость заслонки и, частично, отвала (фиг.4, «е»). Далее, после полного закрытия заслонки-отвала происходит перевод планировочной машины из рабочего в транспортное положение и перевозка грунта к местам понижений. Выгрузки грунта производится в пониженных местах при постепенном открытии заслонки-отвала: при продольном перемещении к передним ограничителям и повороту ее относительно шарниров, т.е. в обратном порядке. После выгрузки грунта каретки находятся в крайнем переднем положении, заслонка-отвал поднята (фиг.2), машина возвращается к местам срезок и начинается новый цикл работы в указанной выше последовательности. Точность планировки достигается за счет оборудования на скрепере-планировщике лазерно-приемной системы автоматического управления (ЛП САУ).