Устройство для рыхления грунта

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЫХЛЕНИЯ ГРУНТА, включающее винтовой наконечник соединенный с трубчатым корпусом, емкость для сжатого газа, которая через выхлопной клапан сообнлена с подводящей магистралью газа и с выхлопными отверстиями, отличающееся тем, что, с аелью снижения энергоемкости процесса ры.хления, устройство снабжено установленным на выходе емкости .VIH сжатого газа подпружиненным нормально открыты.м клапаном, запорный элемент которого расположен со стороны емкости.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1078003 д(5ц Е 02 F 5/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

CO

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3459351/29-03 (22) 06.05.82 (46) 07.03.84. Бюл. № 9 (72) А. В. Фролов, Ю. П. Волков и С. А. Лаптев (71) Саратовский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 622.234.6 (088.8) (56) 1. Исследование параметров и расчета дорожно-строительных машин. Труды Саратовского политехнического института, вып. 88, 1975, с. 42 — 59.

2. Авторское свидетельство СССР № 621839, кл. Е 02 F 5/30, E 21 С 37/14, 1977. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЫХЛЕНИЯ

ГРУНТА, включающее винтовой наконечник соединенный с трубчатым корпусом, емк )cTL для сжатого газа, которая через выхлопнои клапан сообщена с подводящей магистралью газа и с выхлопными отверстиями, отличаюи ееся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса рыхления, устройство снабжено установленным на выходе емкости для сжатого газа подпружиненным нормал ьно открытым клапаном, запорный элемент которого расположен со стороны емкости.

1078003

Изобретение относится к строительному и дорожному машиностроению, к устройствам для рыхления грунтов и, в частности, к рабочим органам для послойного разрушения массива при предварительной его разработке.

Известно устройство для разрушения грунта импульсами газа высокого давления, содержащее внедряемый в грунт рабочий наконечник в виде винтового бура и присоединенную к нему штангу, где распоЛожена заполняемая сжатым газом полость, сообщаемая с источником сжатого газа и с выхлопными отверстиями штанги, перекрываемыми клапаном (1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для рыхления грунта, вкл1очающее винтовой наконечник, соединенный с трубчатым корпусом, емкость для сжатого газа, которая через выхлопной клапан сообщена с подводящей магистралью газа и с выхлопными отверстиями (2).

Недостатком известных устройств является высокая энергоемкость процесса рыхления грунта, так как их конструкции не обеспечивают изменения энергии импульса сжатого газа в соответствии с конкретной прочностью разрыхляемого грунта.

Целью изобретения является снижение энергоемкости процесса рыхления.

Указанная цель достигается тем, что устройство для рыхления грунтов, включающее винтовой наконечник, соединенный с трубчатым корпусом, емкость для сжатого газа, которая через выхлопной клапан сообщена с подводящей магистралью газа и с выхлопными отверстиями, снабжено установленным на выходе емкости для сжатого газа подпружиненным нормально открытым клапаном, запорный элемент которого расположен со стороны емкости.

На фиг. 1 изображено устройство для рыхления грунтов; на фиг. 2 — нормально открытый подпружиненный клапа н; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2.

Устройство содержит винтовой наконечник 1 и жестко соединенный с ним трубчатый корпус 2 с емкостями для сжатого газа 3 и камерой 4 управления, выхлопной клапан 5, подпружиненный пружиной 6 и выхлопные отверстия 7. Устройство снабжено трехходовым краном 8 для периодического сообщения через воздухопровод 9 камеры управления с газовой магистралью 10.

Клапан 5 образует калиброванный зазор 11 с воздухопроводом 9. B воздушном канале

12 на выходе из емкости для сжатого газа установлен подпружиненный пружиной 13 нормально открытый клапан 14 с направляющей резьбовой втулкой 15. Осевое перемещение клапана 14 ограничено гайкой 16.

Устройство работает следующим образом

При помощи привода (не показан) устройство заглубляют на заданную глубину.

Через трехходовой кран 8 газ под давлением от источника поступает в камеру 4 управления, откуда через калиброванный зазор 11 заполняет емкости 3. При достижении заданного давления газа в емкостях 3 переключением трехходового крана 8 камера 4 управления сообщается с атмосферой. Давлением газа в емкостях 3 клапан 5 практически м гновенно опускается вниз. В результате этого сжатый газ из емкостей 3 через выхлопные отверстия истекает в сторону грунта и разрушает его.

Если при этом энергия импульса газа высокого давления соответствует оптимальной, т.е. вся энергия затрачивается на разупрочнение грунта и лишь незначительная

20 ее часть на выброс, скорость потока газа в воздушных каналах 12 незначительна и клапан 14 останется в открытом положении.

Если прочность грунта окажется меньше, происходит выброс грунта из воронки, что сопровождается большой скоростью истечения газа из выхлопных отверстий. В результате этого в воздушном канале 12 происходит резкое увеличение скорости потока газа, что приводит к тому, что под воздействием скоростного напора газа клапан 14 сжимает зО пружину 13 и перекрывает воздушный канал 12 (на фиг. 2 штриховыми линиями показан клапан 14 в закрытом положении).

Давление с нижней стороны клапана 14 снижается до давления, при котором выхлоп ной клапан 5 под воздействием пружины 6 возвращается в первоначальное положение и перекрывает выхлопные .отверстия 7. Клапан 14 закрывается под действием возникшего перепада давления, и только при сообщении камеры 4 управления с газовой магистралью при помощи трехходового крана 8 по мере повышения давления в подклапанном пространстве до величины, близкой к остаточному давлению в емкостях 3, возвращается в первоначальное открытое состояние под воздействием пружины 13.

4> Цикл работы устройства повторяется. Благодаря наличию клапана 14 в воздушном канале 12 обеспечивается уменьшение энергии импульса газа высокого давления в соответствии с конкретными грунтовыми усло50 виями, т.е. обеспечивается такое значение энергии импульса, которое позволяет разрушать грунт с минимальной энергоемкостью.

Применение адаптирующегося рабочего органа позволяет снизить энергоемкость процесса рыхления грунта.

1078003

@vz. 2

Оид4

g7ll2. t

Редактор О. Черниченко

Заказ 884/2!

Составитель А. Калиничев

Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Тираж 644 11одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4