Результат интеллектуальной деятельности: Рабочее оборудование ударного действия

Изобретение относится к горным и строительным машинам и может найти применение при разработке прочных или мерзлых грунтов, для разрушения трещиноватых горных пород, твердых дорожных покрытий и для дробления негабаритов.

Известно рабочее оборудование для рыхления грунта, содержащее стрелу, шарнирно и гидроцилиндром с ней соединенную обойму, с установленным внутри ударным рабочим органом, амортизатор, состоящий из набора резинометаллических дисков (SU а с. 631608 E02F 5/30). Недостаток известного рабочего оборудования заключается в том, что, амортизатор может демпфировать силовые воздействия, возникающие при взаимодействии ударного рабочего органа с разрабатываемым объектом, имеющие только одно направление, а именно по направлению его оси. В реальных же условиях работы направление указанных силовых воздействий изменчиво.

Известно также рабочее оборудование для ударного разрушения твердых материалов, являющееся наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению и принято заявителем в качестве прототипа (SU а с. 1367581, E02F 5/30). Известное техническое решение содержит стрелу, шарнирно и гидроцилиндром с ней соединенную обойму, с установленным внутри посредством набора резино-металлических дисков, ударным рабочим органом. Недостатки второго известного технического решения заключаются в ограниченных эксплуатационных возможностях и низкой надежности. Это обусловлено неопределенностью демпфирующих свойств резинометаллических дисков в обойме и невозможностью их регулирования. Указанная неопределенность еще более увеличивается вследствие неизбежного износа дисков, учитывая большую частоту силовых воздействий при работе ударного рабочего органа. В результате существенно увеличиваются силовые воздействия, передаваемые на рабочее оборудование и базовую машину, что снижает надежность рабочего оборудования и его эксплуатационные возможности.

Целью предлагаемого изобретения является уменьшение или устранение недостатков известных технических решений. Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в обеспечении возможности регулировать и сохранять оптимальные демпфирующие свойства амортизирующего устройства. Технический результат - повышение надежности и расширение эксплуатационных возможностей.

Решение поставленной задачи и достижение технического результата обеспечивается тем, что, рабочее оборудование ударного действия, включающее стрелу, шарнирно и гидроцилиндром с ней соединенную обойму, с установленным внутри, посредством набора резино-металлических дисков, ударным рабочим органом, снабжено верхним и нижним кольцеобразными прижимами, гидроцилиндром, гидроаккумулятором и регулируемым редукционным гидроклапаном.

Обойма выполнена с кронштейнами, и к одному из них шарнирно прикреплен верхний кольцеобразный прижим, а к другому кронштейну прикреплен нижний кольцеобразный прижим, при этом один прижим соединен шарнирно со штоком гидроцилиндра, а второй прижим шарнирно соединен с корпусом гидроцилиндра, причем штоковая полость его сообщена с гидроаккумулятором, сообщенным с выходом регулируемого редукционного гидроклапана.

Предложенное рабочее оборудование ударного действия отличается от прототипа совокупностью отличительных признаков, приведенных в отличительной части формулы изобретения. Так, в предложенном рабочим оборудовании, в отличии от прототипа, обеспечивается возможность регулирования демпфирующих свойств амортизирующего устройства и автоматическое их сохранение в процессе эксплуатации.

На чертеже изображено рабочее оборудование ударного действия.

Рабочее оборудование ударного действия включает стелу 1, к которой шарнирно и гидроцилиндром 2 прикреплена обойма 3 с рабочим органом 4. Ударный рабочий орган 4 установлен в обойме 3 посредством амортизатора, который содержит, расположенный над кольцевыми выступами 5 и 6, набор резинометаллических дисков 7, заключенных между металлическими дисками 8. Аналогичный набор дисков амортизатора расположен и под кольцевыми выступами 5 и 6. В верхней и нижней частях обоймы 3 закреплены шарнирно и опираются на металлические диски 8, верхний кольцевой прижим 9 и нижний кольцевой прижим 10. С противоположной стороны прижимы шарнирно соединены со штоком и с корпусом гидроцилиндра 11. Штоковая полость гидроцилиндра 11 сообщена с гидроаккумулятором 12, который сообщен с краном 13 и с выходом регулируемого редукционного гидроклапана 14.

Рабочее оборудование ударного действия работает следщим образом.

В исходном положении ударный рабочий орган 4 выключен и находится в состоянии покоя, а его ось совпадает с осью обоймы 3. Гидроаккумулятор 12 заряжен, на необходимую величину давления рабочее жидкости, задаваемую настройкой регулируемого редукционного гидроклапана 14. При включении рабочего органа его боек наносит удар по поверхности разрабатываемого материала, вследствие чего на бойке и рабочем органе возникает динамическая сила, направленная под неопределенным углом к его оси. Под действием динамической силы рабочий орган отклоняется от оси обоймы на некоторый угол, деформируя набор резинометаллических дисков 7. Вызванный деформацией дисков, восстанавливающий момент возвращает ударный рабочий орган в исходное положение. Таким образом, после каждого удара бойка под любым углом к поверхности, рабочий орган возвращается в исходное положение. Демпфирование динамических нагрузок, возникающих в результате взаимодействия рабочего органа с разрабатываемой средой, существенно снижает величину таких нагрузок, передаваемых на элементы рабочего оборудования и на базовую машину.

Демпфирующие свойства регулируются и устанавливаются в соответствии с видом и свойствами разрабатываемого материала. Регулирование осуществляется за счет изменения усилия сжатия резинометаллических дисков 7 прижимами 9 и 10, соединенных с гидроцилиндром 11. Для регулирования и установки величины сжатия дисков, к крану 13 присоединяют манометр и регулируемым редукционным гидроклапаном 14 устанавливают необходимую величину давления зарядки гидроаккумулятора 12. Гидроаккумулятор, заряженный на заданную величину давления, автоматически обеспечивает установленную величину сжатия резинометаллических дисков и заданные демпфирующие свойства, независимо от степени износа дисков.

Таким образом, предлагаемое рабочее оборудование ударного действия, в сравнении с прототипом, обеспечивает регулирование и задание необходимых демпфирующих свойств в соответствии с видом и состоянием разрабатываемого материала. Заданные демпфирующие свойства сохраняются независимо от степени износа резинометаллических дисков. Это существенно повышает надежность рабочего оборудования и расширяет его эксплуатационные возможности для разработки различных по свойствам и состоянию материалов.