ВКР (1203990), страница 4
Текст из файла (страница 4)
В ряде случаевгидроцилиндры служат для выламывания валунов и других включений в грунте.Известны комбинированные конструкции рыхлительного оборудования,содержащие наряду с шарнирно-рычажными механизмами кулачковые пары –для регулирования угла рыхления, зубчатые пары - для регулирования глубинырыхления, гибкие связи, обусловленные наличием амортизирующих устройстви канатов.Привсемразнообразииконструктивныхсхемнаибольшеераспространение получили две основные разновидности механизмов навесныхустройств: с нерегулируемым и регулируемым углом рыхления в трех- ичетырехзвенном наполнении.Одним из наиболее простых и относительно дешевых является навесноеустройство в трехзвенном исполнении, обеспечивающее присоединение зубьевк трактору через опорную раму посредством тяговой рамы и гидроцилиндровподъема-опускания (рисунок 1.4.3, а). Такие рыхлители широко применяют приотносительно неглубоком (до 1 м) рыхлении, они эффективны в стесненныхусловиях городского дорожного и ирригационного строительства.
Рыхлителимонтируют на тракторах мощностью до 323 кВт. По схеме трехзвенногомеханизма с тяговой рамой удлиненного типа выполнены также и тяжелыерыхлители на тракторах мощностью от 100 до 500 кВт.В данном механизме подъем и опускание тяговой рамы с зубомсопровождается изменением угла рыхления α в пределах, равных по величинеугловым перемещениям β тяговой рамы рыхлителя. При этом угол а в положениизуба на уровне опорной поверхности трактора приближается к 90 градусам, апередняя грань стойки зуба имеет наклон в сторону трактора, в результате чеговозрастает действующая со стороны грунта на переднюю поверхность зубанормальная реакция, ухудшаются заглубляемость зуба и тягово-сцепныекачества трактора.
Некоторое уменьшение угла а в начале заглубления можетбыть достигнуто путем уменьшения вылета стойки зуба относительно тяговойДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаЛист26рамы или поворотом верхнего звена опорной рамы, которая выполняетсясоставной,посредствомрегулировочногоустройства,например,гидроцилиндров или винтовых раскосов.
Этими мерами одновременноизменяется максимальное заглубление зуба: уменьшается в первом случае иувеличивается во втором.Рисунок 1.4.3 – Конструктивные схемы рыхлительного оборудования:а – трехзвенное навесное устройство; б, в, г, д, е – четырехзвенное навесноеустройствоВ связи с тем, что большинство грунтов при установившемся рыхлениидостаточно эффективно разрушается при угле рыхления 45-50°, распространениеполучили четырехзвенные, так называемые параллелограммные устройства,обеспечивающие в отличие от трехзвенных изменющийся угол рыхления.
Звеньянавесного устройства могут крепиться к ходовым тележкам и раме или к корпусутрактора. Рыхлительное оборудование выполнено в виде параллелограммногомеханизма, звеном которого является стойка зуба с рабочей балкой. Дляобеспечения наибольших напорных усилий гидроцилиндры в ряде случаевустановлены диагонально штоками вниз.Наличие параллелограммного навесного устройства облегчает процессДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаЛист27разработки скальных и мерзлых грунтов, поскольку подъем тяговой рамысопровождается подтягиванием зуба к трактору, и зуб взламывает промерзлуюкоркугрунта.Припараллелограммиомустройствеобеспечиваютсяодновременно лучшее сцепление базового трактора с опорной поверхностью иболее полное использование его мощности.
Рациональный угол рыхления вовсем диапазоне глубины рыхления позволяет уменьшить энергоемкостьпроцесса рыхления в связи со снижением степени дробления и смятияразрабатываемого грунта.В последние гады разработана конструкция навесного устройства,отличающегося от параллелограммного тем, что его противоположные звеньямогут иметь разную длину. По такой схеме выполнены основные типоразмерырыхлителей ДП-26С, ДП-22С, ДП-9В, ДП-10С (на тракторах тяговых классов 1025 тонн), а также современные рыхлители некоторых фирм США, Японии,Италии. Угол а при данном устройстве составляет в начале заглубления 50° и вдальнейшем уменьшается до 25-40°.
Такое изменение угла а способствует болеебыстрому внедрению зуба в грунт и позволяет сократить время рабочего цикла.В конструкциях четырехзвенных рыхлителей допускается установкапальца шарнира крепления верхней тяги в любое из отверстий 1, 2, 3 (рисунок1.4.3, б), имеющихся в опорной раме. За счет того, что плечи механизма навескиимеют разную длину, обеспечено изменение угла а в начале заглубления от 44до 61° в зависимости от конкретных грунтовых условий.
Наиболее мощныйтрехзубый рыхлитель с четырехзвенным навесным устройством обеспечиваетмаксимальную глубину рыхления 1 м. Уменьшение длины опорного звена путемперестановки пальца шарнира крепления верхней тяги из верхнего отверстия инижнее позволяет увеличить угол α в начале заглубления на 20% и клиренс подзубом в транспортном положении, что, как полагают, облегчает рыхлениеотсосов, улучшает маневренность агрегата и устраняет опасность заклиниваниякрупных включений между зубом, корпусом трактора и нижней тягойрыхлителя.СовершенствованиемеханизмовнавесныхустройствДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись ДатасовременныхЛист28рыхлителей направлено на повышение их кинематической подвижности игидрофикацию рабочих операций, связанных с увеличением подвижности. Всебольшее применение находят рыхлители с дистанционно регулируемым угломрыхления.
Изменение угла рыхления в процессе работы расширяет областьэффективного использования рыхлителей, позволяет реализовать рациональныережимыразработкимерзлыхискальныхгрунтовнаиболееполнымиспользованием тяговых возможностей базового трактора.Основным недостатком механизма навески рыхлительного оборудованияс верхним гидроцилиндром является ограничение диапазона регулировки угларыхления до 30°, что в ряде случаев недостаточно, в частности, прииспользовании рыхлителей на разработке сезоннопромерзающих грунтов встесненных условиях городского строительства.Значительно больший диапазон регулировки угла рыхления до 60°реализуется при совмещении шарнира крепления тяговой рамы и гидроцилиндраизмененияугларыхления.Однаковследствиебольшихперегрузок,воспринимаемых гидроцилиндрами изменения угла рыхления, соединенныминепосредственно с рабочим органом, данная схема пока не получилараспространения и применялась в основном на рыхлителях мощностью до 150кВт.
Шарниры крепления гидроцилиндров изменения угла рыхления могут бытьсовмещены с осью вращения тяговой рамы и установлены на опорномкронштейне или непосредственно на тяговой раме.Совершенствование навесных устройств рыхлителей направлено наусложнение конструкции и создание многозвенных навесок оборудования,позволяющих обеспечить регулировку угла рыхления в широких пределах сзаданной траекторией заглубления.
Распространены многозвенные механизмынавески, выполненные путем присоединения к четырехзвенной навеске модулямеханизма регулировки угла рыхления. Подобная схема используется вконструкциях ножевых кабелеукладчиков фирмы АТЕСО, а также вперспективных решениях рыхлителей фирмы Komatsu. При этом установкагидроцилиндров регулировки угла рыхления предусмотрена между шарниром вДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм.
Лист№ докум.Подпись ДатаЛист29задней части рабочей балки и двукратным шарниром соединения верхней тяги стрехшарнирным звеном четырехзвенного механизма.Предлагаетсятакжепараллелограмммноенавесноеустройствомонтировать на опорной раме посредством промежуточного звена - опорногокоромысла, связанного двукратным шарниром с нижней частью опорной рамы.Регулировка положения навесного устройства и следовательно, угла рыхленияосуществляется гидроцилиндром, размещенным между опорной рамой икоромыслом.
Механизм навески реализует траектории заглубления зуба спостоянным углом рыхления, однако ввиду сложности компоновки на базовомтракторе практической реализации не получил.При необходимости дистанционной регулировки угла рыхления и заданияболее сложного закона изменения его по мере заглубления применяютмногозвенные механизмы навески с шарнирно-сочлененными тягами.В многозвенной конструкции рыхлителя фирмы АТЕСО (рисунок 1.4.3, г)верхняя и нижняя тяги имеют неизменяемую длину. Рабочая балка, являясьведущим звеном механизма заглубления зуба, соединяется с верхней тягой черездополнительную тягу, образующую с остальными элементами навескишарнирный многозвенный механизм.
Гидроцилиндр изменения угла расположенмежду шарниром сочленения тяг и шарниром в задней части рабочей балки.Регулировка угла рыхления осуществляется поворотом рабочей балки и тяг.Аналогичный подход к регулировке угла рыхления реализован вконструкции другого многозвенного рыхлителя (пат. 3807508, США). Однако вданном случае гидроцилиндры изменения угла рыхления расположены междушарниром сочленения тяги с балкой и шарниром в нижней тяге.В рассмотренных конструкциях гидроцилиндры изменения угла рыхлениярасположены в непосредственной близости от рабочего органа и воспринимаютв процессе рыхления значительные динамические сжимающие нагрузки, чтоснижает их долговечность.
При этом существенным недостатком большинстваконструкций является ограниченность диапазона регулировки угла рыхления впределах 30°. Область эффективного использования рыхлителей существенноДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаЛист30расширяется при реализации возможности регулировки угла рыхления всочетании с заданной траекторией заглубления. Это достигается, например,регулировкой длины смежных звеньев механизма навесного устройства, что, какпоказано на рисунке 1.4.3, д, достаточно просто и полно реализуется приустановке верхних гидроцилиндров регулировки угла рыхления в сочетании спромежуточным звеном, смонтированных в верхней части рабочей балки (пат.787576, СССР).Регулировка угла рыхления и траектории заглубления достигается такжеиспользованиеммногозвенныхконструкцийсшарнирно-сочлененнымиверхними тягами.
Навесное устройство рыхлителя включает в себя рабочуюбалку, нижнюю тягу и шарнирно-сочлененную из переднего и заднего элементовверхнюю тягу (рисунок 1.4.3, е). Шарнир сочленения элементов тяги связан соштоком силового гидроцилиндра двойного действия, а корпус гидроцилиндразакреплен в проушине нижней тяги или в шарнире ее соединения с рабочейбалкой.
Гидроцилиндр изменения угла рыхления воспринимает при работе восновном растягивающие усилия через систему тяг, снижающих его перегрузку.Пределы изменения угла рыхления обусловлены выбором длин тяг. Установкагидроцилиндра регулировки угла рыхления между верхней и нижней тягамипозволяет получить наибольший момент на рабочем органе при номинальнойнагрузке на гидроцилиндр изменения угла рыхления. Рыхлитель с шарнирносочлененной верхней тягой обеспечивает регулировку угла в широких пределах.Раздельное управление механизмами подъема-опускания зуба и изменения угларыхления облегчает внедрение зуба в грунт и выламывание твердых включений(валунов, балок, плитообразующих материалов и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
