Штанговый газодинамический рыхлитель

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ЯК„1010223

gm Е 02 F 5/30.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITMA (21) 3383760/29-03 (22) 22.01.82 (46) 07.04.83. Бюл. II 13 (72) С. А. Макаров (71) Могилевский машиностроительный институт (53) 622.234.6(088.8) (56) 1.Автерское свидетельство СССР

N 569687, кл. Е 02 F 5/30, 1976.

2.: Авторское свидетельство СССР

II 621839, кл. Е 02 F 5/30, 1978 (прототип). (54) (57) ШТАНГОВЫЙ ГАЗОДИНАИИЧЕСКИЙ

РЫХЛИТЕЛЬ, содержащий винтовой наконечник.с выхлопными отверстиями и корпус с емкостью для сжатого газа, связанной каналом с источником сжатого газа, в которой установлен подпружиненный поршень, соединенный жесткой тягой с выпускным клапаном, сообщающим емкость с выхлопными отверстиями, при этом поршень имеет сквозные каналы с размещенными в них обраТными клапанами, о т л и ч а ю шийся тем, что, -с целью повышения производительности рыхления грунтов за счет более полного использования энергии сжатого газа и предварительного рыхления грунта в зоне выхлопных отверстий, винтовой наконечник имеет дополнительные, расположенные рядом с основными выхлопные отверстия, сообщенные через дополнительный выпускной клапан с полостью, образованной в емкости посредством перегородки и патрубка, через канал которого емкость сообщена с основными выхлопными отверстиями, причем полость через кла-. пан сообщена с источником сжатого З газа, при этом жесткая тяга выполнена с расположенными у входного устья патрубка верхним и нижним упорами, между которыми с возможностью пере с мещения вдоль тяги установлен выпускной клапан емкости, а выпускной jaw, клапан полости связан с тягой жестко, Ф

Ю

;Ю

ФФ

1 1010223 2

Недостатком указанного устройства является низкая производительность рыхления грунтов иэ-за неполного использования энергии сжатого газа, заполняющего емкость, и разрушение грунта, производится беэ предварительного его разрыхления в зоне выхлопных отверстмй.

Цель изобретения является повышение производительности рыхления грунтов за счет более полного исполь зования энергии сжатого газа и предварительного рыхления грунта в зоне выхлопных отверстий. !

Укаэанная цель достигается тем, ) что в штанговом газодинамическом рыхлителе, содержащем винтовой наконечник с выхлопными отверстиями и кор пус с емкостью для сжатого газа, связанной каналом с источником сжатого газа, в которой установлен подпружи.ненный поршень, соединенный жесткой тягой с выпускным клапаном, сообщающим емкость с выхлопными ofверстиями,- при этом поршень имеет сквозные каналы с размещенными в них обратными клапанами, винтовой наконечник имеет дополнительные, расположенные рядом с основными выхлопные отверстия, сообщенные через дополнительный выпускной клапан с полостью, образованной в емкости посредством перегородки и патрубка,через каналкоторого емкость сообщена сосновными выхлопнымиотверстиями,причем полость через клапан сообщена с источником сжатого газа, при этом жесткая тяга выполнена с расположенными у входного устья патрубка верхним и нижним упорами, между которыми с воэможностью перемещения вдоль тяги установлен выпуской клапан емкости, а выпускной клапан полости связан с тягой жестко.

Изобретение относится к строитель ству, в частности к вспомогательному оборудованию для рыхления грунтов и горных пород.

Известно газоимпульсное устрой.ство для разрушения грунта, включающее заглубляемый в грунт винтовой. наконечник и соединенный с нии труб» чатый корпус,,в котором выполнена емкость для сжатого газа. Емкость че- !р рез клапаны сообщена с источником сжатого газа и с выхлопными..отверстиями, находящимися в корпусе вбли.зи наконечника и перекрываемыми выпускным клапаном (1j. is

Недостатком этого устройства является низкая производителы рсть рых пения грунтов из-за неполного использования энергии сжатого газа, заполняющего емкость. Это обусловлено тем, что для разрушения грунта не используется кинетическая энергия истекающего ид емкости газа, так как известное устройство не обеспечивает увеличение скорости газового потока перед уу воздействием его на грунт. Кроме того, разрушение грунта производится без предварительного его разрыхления и образования в нем сети трещин в зоне выхлопных отверстий.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому рыхлителю является устройство для разрушения грунта импульсным давлением газа. Оно содер- жит винтовой наконечник, трубчатый корпус с емкостью для сжатого газа, которая через клапаны сообщена с подводш.ей сжатый газ магистралью и с выхлопными отверстиями,.причем в. емкости расположен подпружиненный поршень, соединенный тягой с перекрывающим выхлопные отверстия клапаном и разделяющий емкость на -две пе45 риодически сообщаемые между собой камеры, для чего в поршне выполнены сквозные каналы с установленными в них клапанами. После заглубления корпуса в массив грунта емкость за-. .полняют сжатым газом от компрессора высокого давления. Затем надпоршневую камеру сообщают с атмосферой, при этом поршень перемещается вверх„ открывая выпускной клапан. Происходйт импульсный выпуск газа из емкости че- рез выхлопные отверстия и разрушение грунта на глубину внедрения корпуса 2).

Оснащение устройства патрубком, расположенным между выпускным клапаном емкости и основными выхлопными отверстиями позволяет увеличить кинетическую энергию истекающего из емкости газа, а оборудование его дополнительной полостью с выпускным клапаном указанной конструкции позволяет разрыхлить разрушаемый грунт у основных выпускных отверстий наконечника перед истечением иэ них газа, содержащегося в емкости. .На чертеже изображен штанговый газодинамический рыхлитель.

Рыхлитель содержит винтовой наконечник 1 и жестко соединенный с ним

3 4 клапаны 7 и 19, перекрывающие при этом отверстия 11 и каналы 20, Через клапаны 9 сжатый гаэ заполняет емкость 3,. а через клапаны 15 и ка" нал 14 - дополнительную полость 13, При сообщении надпоршневой камеры с атмосферой посредством крана 4 избыточным давлением газа поршень 5 перемещается вверх, поднимая тягой 6 торцовый клапан 19, открывающий кана" лы 20. Сжатый газ из полости 13 импульсно истекает через выхлопные от верстия 21 в грунт, производя его локальное разрушение в зоне основных выхлопных отверстий 12, образуя сеть трещин. При дальнейшем перемещении поршня 5 вверх гайка 17 упирается в выпускной клапан 7 и переме" щает его вверх, открывая отверстия 11.

Сжатый газ из емкости 3 импульсно истекает в трубопровод 10; ускоряет" ся в нем и воздействует через выхлопные отверстия 12 на массив грунта, осуществляя его разрушение на глуби ну внедрения наконечника 1., Затем рыхлитель поднимают и устанавливают в следующее место рыхления. После этого рабочий цикл повторяется.

Использование изобретения по сравнению с известным устройством обеспечивает повышение производительности рыхления s 1,3-1,5 раза по результатам экспериментальных исследований физических моделей сравниваемых . рыхлителей на экспериментальной установке.

3 101022 трубчатый корпус 2, имеющий емкость,3 сообщенную с источником сжатого газа. через трехходовый кран 4. В емкости 3 подвижно расположен подпружиненный поршень 5, соединенныии тягой & с .. э выпускным клапаном 7. В поршне 5 выполнены сквозные каналы 8, в кото: рых установлены перепускные клапаны 9. В корпусе 2 закреплен полый трубопровод 10, в верхней части кото- 30 рого установлен выпускной клапан 7, перекрывающий отверстия 11, через которые емкость 3 может сообщаться с основными выхлопными отверстиями 12, выполненными в наконечнике 1. 1$

В нижней части корпуса 2 имеется дополнительная полость 13, сообщенная каналом 14 и обратным клапаном 15 с

1 краном 4. На тяге 6 установлены верхний и нижний упоры (гайки ) 16 и 17 2ф и посредством пальца 18 закреплен торцовый выпускной клапан 19, пере-, крывающий каналы 20, сообщавшие до" полнительную полость 13 с. дополнительными выхлопными отверстиями 21, 2$ выполненными в винтовом наконечнике 1. Палец 18 установлен в профильных пазах, выполненных в трубопро- воде 10.

Отан(овый газодинамический рыхли30 тель работает следующим образом.

Приводным механизмом (не показан }: корпус 2 с винтовым наконечником 1 I заглубляют в массив грунта. При подаче через кран 4 сжатого газа поршень 5 опускается, перемещая вниз

1010223

ВНИИПИ Заказ 2424/18 Тираж 671 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4