устройство для рыхления прочных грунтов

Формула изобретения

Устройство для рыхления прочных грунтов, содержащее раму, на которой в опорах вращения установлен вал с закрепленными к нему зубьями и привод вала, отличающееся тем, что на валу жестко закреплен кронштейн, на котором в опорах вращения смонтированы зубчатые колеса с дебалансами, входящие в зацепление с зубчатым колесом, установленным на валу на опорах вращения, и привод зубчатого колеса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и может найти применение для послойного рыхления прочных грунтов, а также снятия асфальтобетонных покрытий при ремонте автомобильных дорог и тротуаров.

Известно устройство для послойного рыхления прочных грунтов, включающее раму, рабочий орган с зубьями и виброударный механизм [1].

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство для фрезерования грунтов при создании асфальтобетонных покрытий дорог, содержащее раму, на которой в опорах вращения установлен вал с закрепленными к нему зубьями и привод вала [2].

Недостатком известного устройства являются значительные нагрузки на режущие зубья при работе на прочных грунтах и большая энергоемкость процесса рыхления.

Цель изобретения - повышение эффективности работ по рыхлению и снижение энергоемкости процесса рыхления грунта описываемым устройством.

Это достигается тем, что на валу жестко закреплен кронштейн, на котором установлены зубчатые колеса с дебалансами, входящие в зацепление с зубчатым колесом, установленным на валу в опорах вращения, и привод зубчатого колеса.

На фиг. 1 представлено устройство для рыхления прочных грунтов, общий вид; на фиг. 2 - разрез боковой части устройства.

Устройство для рыхления прочных грунтов содержит раму 1, на которой на опорах вращения установлен вал 2 с закрепленными к нему зубьями 3, привод 4, который соединяется с валом упругой муфтой 5, кронштейн 6, жестко закрепленный на валу с осями 7, на которых в опорах вращения смонтированы зубчатые колеса с дебалансами 8, входящими в зацепление с зубчатым колесом 9, установленным на валу 2 в опорах вращения, привод 10 зубчатого колеса 9 и кожух 11. Для рыхления грунта рама 1 навешивается на базовую машину (трактор, автогрейдер, прицепное устройство) с возможностью обеспечения нужного контакта с разрабатываемым прочным грунтом, включается привод 4 вала 2 и привод 10 зубчатого колеса 9, после чего базовая машина начинает движение. Зубья 3, вращаясь с валом 2, поочередно входят в контакт с разрабатываемой средой. Зубчатое колесо 9 приводит во вращение колеса-дебалансы 8, которые создают центробежную силу:

F_Ц = me²,

где m - масса вращающихся дебалансов;

е - эксцентриситет;

- угловая скорость вращения дебалансов.

Под действием этой возмущающей силы возникают крутильные колебания вала 2 вместе с закрепленными на нем зубьями 3. Величина динамического момента, вызывающего эти колебания:



где D_о-диаметр расстановки осей дебалансов.

Следовательно, в момент взаимодействия зуба с грунтом, который осуществляется основным приводом 4, добавляется момент от крутильных колебаний Т_дин. Так как Т_дин изменяется по гармоническому закону, то зуб при резании совершит гармонические колебания, т.е. вибрирует, в результате чего на ножах снижается его трение о грунт, а режущие кромки взаимодействуют с грунтом в частотно-ударном режиме, в результате чего особенно хрупкие грунты разрушаются значительно легче, чем при статическом разрушении. Упругая муфта 5 служит для предохранения привода 4 от дополнительных динамических нагрузок. Кожух 11 защищает зубчатые колеса от попадания пыли.

Применение изобретения позволит не только повысить эффективность работы фрез, но и значительно снизить энергоемкость фрезерования прочных грунтов, при этом эффект увеличивается с увеличением хрупкости грунта.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР 296869, М. Кл. Е 02 F 5/30, 1968.

2. Бородачев И.В. Справочник конструктора дорожных машин. - М.: Машиностроение. 1965 - 725 с. RU 2135703, 27.08.1999, E 02 F 5/32.