ПЛАНИРОВЩИК-СКРЕПЕР

Полезная модель «Планировщик-скрепер» относится к землеройным машинам для мелиоративных, строительных и других работ и предназначена для использования при планировке земель.
Прототипом заявляемой полезной модели «Планировщик-скрепер» является патент на полезную модель № 105919 «Планировщик-скрепер», Бюл. № 18, 2011.
Основные недостатки прототипа:
1. Перекос подвижного отвала под воздействием переменных нагрузок в процессе срезки и набора грунта в ковш и выталкивания грунта из ковша.
2. Значительное трение поверхностей отвала о стенки и днище ковша.
3. Большие усилия при перемещении отвала.
4. Пересыпание грунта через верх отвала.
5. Накопление грунта за отвалом.
Целью изобретения является устранение перечисленных недостатков за счет исключения перекоса подвижного отвала, снижения трения поверхностей отвала о стенки и днище ковша, снижения усилий при перемещении отвала, устранения пересыпания грунта через верх отвала и накопления грунта за отвалом и повышение эффективности работы планировщика-скрепера. Указанная цель достигается тем, что планировщик-скрепер, включающий тяговую раму, сцепное устройство с трактором, ковш, механизм регулирования глубины копания ковша, подвижной отвал, механизм перемещения отвала, отличающийся тем, что отвал снабжен снизу опорными роликами, скользящими по наклонному днищу ковша, сверху удлинителями высоты и спереди продольными направляющими, соединенными между собой поперечным выталкивателем в виде трубы, закрепленной в середине упорами к образующей отвала, причем направляющие снабжены сверху и снизу упорными роликами, закрепленными на боковых стенках ковша, а на концах направляющих и по бокам отвала сверху и снизу установлены ролики, скользящие по внутренним стенкам ковша, при этом механизм перемещения отвала выполнен в виде двух гидроцилиндров, шарнирно связанных с отвалом, и двумя кронштейнами, жестко закрепленными на задней стенке ковша, на которой расположены окна для удаления попавшего грунта.
На фиг. 1 приведен вид сбоку планировщика-скрепера, а на фиг. 2 фронтальная диметрическая проекция отвала и ковша. Планировщик-скрепер состоит из тяговой рамы 1, сцепного устройства 2 с трактором, скреперного ковша в виде задней стенки 3 с окнами 4 для выгрузки попавшего грунта, боковых стенок 5 с усилителями 6 и наклонного днища 7 со спереди расположенными ножами 8, из подвижного отвала 9 с удлинителями высоты 10 и гидроцилиндрами 11, шарнирно связанными с отвалом и кронштейнами 12, из заднего моста 13, шарнирно связанного с осью 14 опорных колес 15 и ковшом, гидроцилиндров 16, шарнирно связанных с задним мостом и кронштейнами 17 и служащих для подъема и опускания ковша при регулировании глубины копания. Под ковшом находятся ролики 18, на которых перемещается отвал по наклонному днищу 7 ковша. Спереди по бокам отвала с выносом вперед закреплены параллельные направляющие 19, на концах которых установлены ролики 20, скользящие по внутренним боковым стенкам ковша. Сверху и снизу направляющие скользят по роликам 21, установленным на боковых стенках 5 ковша. На боках отвала 9 сверху и снизу закреплены ролики 22 и 23. Концы направляющих 19 отвала соединены между собой поперечным выталкивателем грунта в виде трубы 24. В середине труба жестко крепиться к образующей отвала упорами 25. Ролики обеспечивают центрацию положения отвала при движении его в ковше. Между рамой и боковыми стенками ковша установлены раскосы 26 для крепления боковых стенок 5 ковша с рамой 1. Спереди и сверху рамы закреплен электрогидроблок 27, а снизу ее передняя опора 28, служащая для установки скрепера-планировщика при отцеплении его от трактора. Сверху рамы над ножами ковша установлена вертикальная мачта 29 с зажимом 30, лестницей 31 и телескопическим штоком 32, на верхнем конце которого закреплен приемник 33, вырабатывающий сигналы управления относительно лазерной опорной плоскости 34. Общие виды экспериментального образца планировщика-скрепера даны на фиг. 3, 4, 5.
При работе планировщика-скрепера в режиме скрепера ролики 18, находящиеся под отвалом 9, ролики 22 и 23 по бокам отвала, ролики 20 на концах продольных направляющих 19 и ролики 21 сверху и снизу их исключают перекос отвала 9 при движении, обеспечивают резкое снижение трения поверхностей отвала о стенки и днище ковша и усилий, необходимых на перемещение отвала при наборе и разгрузке грунта. Наличие двух гидроцилиндров позволяет более равномерно распределять на них усилия при перемещении отвала под нагрузкой. Поперечный выталкиватель в виде поперечной трубы 24 с упорами 25 жестко и устойчиво скрепляет концы направляющих, облегчает и ускоряет разгрузку верхней части призмы волочения грунта из ковша. Удлинители 10 отвала исключают пересыпание грунта через отвал и накопление грунта за ним. Незначительное количество грунта, попавшего за отвал, удаляют через окна 4, расположенные на задней стенке 3 ковша. За счет перечисленных конструктивных элементов в целом значительно повышается эффективность работы планировщика-скрепера.
В режиме скрепера после полного набора призмы волочения грунта отвал 9 сдвигается гидроцилиндрами 11 из переднего в заднее положение и грунт при движении машины перемещается в свободный ковш. При дальнейшей срезке спереди ковша образуется вторая призма волочения и ковш наполняется грунтом целиком (фиг. 5). Далее грунт перемещается (фиг. 3) и отсыпается в понижение рельефа при установке отвала в переднее положение (фиг. 4). В режиме планировки отвал 9 устанавливается и удерживается запертыми гидроцилиндрами 11 в переднем положении. В процессе движения грунт срезается на повышениях рельефа с образованием призмы волочения грунта, из которой он высыпается в понижения рельефа. В дальнейшем режимы планировки и скрепера чередуются.
Планировщик-скрепер оснащается лазерной системой автоматического управления в составе: лазерный передатчик, устанавливаемый на штативе и посту и формирующий лазерную опорную плоскость 34, приемник 33 лазерного излучения, пульт управления, устанавливаемый в кабине трактора, электрогидроблок 27 и исполнительный гидроцилиндр 16. В процессе работы при нахождении центра приемника 33 на лазерной плоскости 34 он вырабатывает сигнал управления «Норма». При этом ковш находится на заданной глубине копания при запертом положении исполнительного гидроцилиндра 16. В случаях отклонения ковша от заданной глубины копания центр приемника 33 вырабатывает сигнал управления «Вверх» или «Вниз» относительно лазерной плоскости 34, который последовательно усиливается, преобразуется в пульте управления и поступает на электрогидроблок 27, включающий исполнительный гидроцилиндр 16 на подъем или опускание ковша и возвращающий центр приемника на лазерную плоскость, а ковш на заданную глубину копания.
Проведенными полевыми испытаниями экспериментального образца планировщика-скрепера установлены следующие основные его преимущества:
- обеспечение работы планировщика-скрепера в режимах скрепера и планировщика, что позволяет заменить при планировке земель 2 разных машины (скрепер и планировщик),
- снижение металлоемкости в 2-2,5 раза и сокращение себестоимости машины в 2 раза по сравнению с известными конструкциями скреперов, что снижает капитальные затраты на приобретение машин,
- увеличение в 1,6-1,8 раза ширины захвата ковша по сравнению со скреперами,
- повышение точности планировки за счет ровной режущей кромки вследствие отсутствия в середине ее скреперного выступа,
- увеличение в 2,2 раза объема грунта в ковше при заднем положении отвала по сравнению с планировщиками и снижение энергоемкости транспортировки грунта,
- рост производительности при планировке и экономия горюче-смазочных материалов за счет совмещения операций по срезке, транспортировке и отсыпке грунта,
- высокая точность планировки (±2-3 см) при оснащении машины лазерной системой управления.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Ефремов А.Н., Ревин Ю.Г., Антонов Е.В., Просвирнин В.А., Насонов С.Ю. Патент на полезную модель № 105919 «Планировщик-скрепер», Бюл. № 18, 2011.