Рабочий орган землеройной машины

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ РАБОЧИЙ ОРГАН ЗЕМЛЕРОЙНОЙ МАШИНЫ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(72) Авторы Щемелв Анатолий Мефодьевич Бужинский Александр Дмитриевич Науменко Анатолий Евгеньевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) 1. Рабочий орган землеройной машины, содержащий нож, подножевую плиту и крепление ножа к подножевой плите, отличающийся тем, что между ножом, выполненным разделенным на секции, и подножевой плитой установлены диэлектрические прокладки, а нож подключен к минусовой клемме источника постоянного тока, установленного на машине в месте шарнирного крепления рабочего органа машины установлен датчик положения рабочего органа, выполненный с возможностью замыкания при опускании ножа ниже опорной поверхности ходового оборудования машины. 2. Рабочий орган по п. 1, отличающийся тем, что отрицательный потенциал подключен только к одной секции ножа. Фиг. 1 Изобретение относится к строительным и дорожным машинам и может быть использовано на бульдозерах, скреперах, автогрейдерах и других землеройных машинах. 17857 1 2013.12.30 Известен рабочий орган землеройной машины, включающий сам нож, подножевую плиту и крепление ножа к подножевой плите 1. Отличительной особенностью такого рабочего органа является большое трение грунта по ножу. Известен рабочий орган землеройной машины, включающий сам нож, подножевую плиту и крепление ножа к подножевой плите 2. Отличительной особенностью такого рабочего органа является высокое трение грунта по ножу, что приводит к увеличению энергоемкости процесса разработки грунта. Попытка покрытия ножа материалом с более низким коэффициентом трения не увенчалась успехом, так как это материал или дорогой (медь, бронза), или имеет низкую прочность и износостойкость (пластмасса). Задача изобретения - снижение сил трения грунта по ножу землеройной машины. Эта задача решается за счет того, что в рабочий орган землеройной машины, включающий нож, подножевую плиту и крепление ножа к подножевой плите, согласно изобретению, между ножом, выполненным разделенным на секции, и подножевой плитой установлены диэлектрические прокладки, а нож подключен к минусовой клемме источника постоянного тока, установленного на машине в месте шарнирного крепления рабочего органа машины установлен датчик положения рабочего органа, выполненный с возможностью замыкания при опускании ножа ниже опорной поверхности ходового оборудования машины. Допустимо, чтобы в рабочем органе землеройной машины, согласно изобретению, отрицательный потенциал был подключен только к одной секции ножа. Установка между ножом и подножевой плитой диэлектрических прокладок обеспечивает изоляцию ножа, что позволяет подводить к нему напряжение. Подведение постоянного отрицательного потенциала к ножу обеспечивает отрицательный заряд поверхности ножа, и при отрицательном заряде грунтовых частиц, разрабатываемых рабочим органом,возникает взаимодействие, отталкивающее частицы грунта от поверхности ножа. В результате уменьшается сила прижатия грунта к ножу, т.е. величина нормальной силы, действующей со стороны грунта на нож, а значит и силы трения грунта о нож (о природе этого процесса см. книгу Цитовича Н.А. Механика грунтов, с. 11-12). Снижение сил трения на ноже уменьшает силу, действующую на площадку скола, увеличивает угол скола грунта и, как следствие, снижает динамику рабочего процесса. Это приводит к увеличению надежности металлоконструкции (рабочего оборудования) и, как следствие, к снижению себестоимости единицы продукции (разрабатываемого грунта). Установка в месте шарнирного крепления рабочего оборудования реле положения рабочего органа позволяет автоматически подавать напряжение на рабочий орган при опускании рабочего оборудования ниже опорной поверхности ходового оборудования и отключать напряжение, когда прекращается рабочий процесс и рабочий орган поднимается выше опорной поверхности ходового оборудования машины. Сущность изобретения поясняется фигурами. На фиг. 1, 2 показан рабочий орган землеройной машины, на фиг. 3 - землеройная машина. Рабочий орган землеройной машины состоит из ножа 1, разделенного на несколько секций 2, подножевой плиты 3, крепления ножа к подножевой плите 4. Между ножом 1 и подножевой плитой 3 установлена диэлектрическая прокладка 5. В месте крепления рабочего оборудования к раме машины установлен датчик 6 положения рабочего оборудования. Работает рабочий орган землеройной машины следующим образом. При опускании рабочего органа в положение копания датчик 6 положения рабочего оборудования замыкается и от источника постоянного тока на нож 1 подается отрицательный потенциал. Так как грунт также имеет отрицательный заряд, то взаимодействие одинаковых зарядов приводит к увеличению зазора между грунтом и ножом. Это приводит к уменьшению коэф 2 17857 1 2013.12.30 фициента трения между ними, а значит, и к снижению сопротивления перемещения грунта по рабочему органу. Используя данный физический эффект, можно добиться снижения динамики рабочего процесса землеройной машины. У плоских ножей скол грунта происходит одновременно по всей ширине рабочего органа. Динамическая нагрузка определяется площадью одновременного скола грунта перед рабочим органом, умноженной на коэффициент сцепления грунта. При неодновременном сколе грунта по ширине рабочего органа площадь одновременного скола уменьшается и уменьшается динамика рабочего процесса машины. Если подвести напряжение только к одной секции ножа, то давление на вырезаемый грунт перед этой секцией снижается и скол будет происходить неодновременно по ширине рабочего органа, что и приведет к снижению динамики рабочего процесса. Использование данного технического решения позволяет снижать сопротивление грунтов копанию, разрабатывать грунт на большей толщине стружки и повысить производительность машины. Источники информации 1. Забегалов Г.В., Ронинсон Э.Г. Бульдозеры и скреперы. - М. Высшая школа. С. 123, рис. 83. 1. Забегалов Г.В., Ронинсон Э.Г. Бульдозеры и скреперы. - М. Высшая школа, 1986. С. 124, рис. 84. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3