Вибротрамбовка

 

Использование, вытрамбовывание слабых грунтов по столбчатые фундаменты зданий и сооружений. Сущность изобретения устройство содержит корпус прямоугольного поперечного сечения и привод с двумя дебалансами. Дебалансы выполнены с возможностью вращения навстречу друг другл Корпус выполнен с коническими выступами с сечением по форме сегмента. Дебалансы установлены с возможностью перемещения вдоль осей валов 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (ll) (sl)s Е 01 С 19/38 :,»» И с 9

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ЯЯ,Ф

4%2((-"-."яМ (21) 4737126/33 (22) 12,09.89 (46) 07.06.92. Бюл, № 21 (71) Мобильное специализированное проектно-строительное объединение "Центрспецзкскавация" (72) Ф.С.Голуб, П,(D,Герцик, В.Н.Пучков, В,Я.Гурова и В,В.Чикова (53) 625,7.085(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 237924, кл. Е 02 0 3/06, 1969, Изобретение относится к строительству, а.именно к фундаментостроению, и может быть использовано для вытрамбовывания слабых грунтов под столбчатые фундаменты зданий и сооружений, Известны устройства для выштамповывания грунтов ударного действия, состоящие из корпуса и снабженные различными вспомогательными элементами; трамбовочные машины ДУ вЂ” 12Б, ДУ вЂ” 12В.

Недостатком таких устройств является низкая и роизводител ьность, Более высокую производительность имеют машины вибрацион ного типа, однако качество уплотнения грунта при этом несколько ниже. При использовании машины, работающей по такой схеме, для выштамповывания грунтов под столбчатые фундаменты степень уплотнения грунтов в стенках котлована может быть недостаточной.

Наиболее близкой к изобретению является вибрационная машина для трамбовки, содержащая дебалансные возбудители, обеспечивающие перемещение машины в (54) ВИБРОТРАМБОВКА (57) Использование; вытрамбовывание слабых грунтов по столбчатые фундаменты зданий и сооружений. Сущность изобретения: устройство содержит корпус прямоугольного поперечного сечения и привод с двумя дебалансами. Дебалансы выполнены с возможностью вращения навстречу друг другу.

Корпус выполнен с коническими выступами с сечением по форме сегмента, Дебалансы установлены с возможностью перемещения вдоль осей валов, 3 ил. горизонтальной плоскости, а также ее поворот.

Недостатком этой машины является отсутствие возможности плавного регулирования момента относительно оси машины.

Целью изобретения является пов ы ш"-,— ние эффективности уплотнения.

Повышение качества вытрамбовки стенок котлована достигается тем, что дебалансы установлены с возможнос» ью перемещения вдоль осей своих валов, а на корпус трамбовки по осям симметрии граней выполнены конические выступы сегментного сечения.

Повышение производительности труда достигается тем, что отношение массы трамбовки, выраженной в тоннах, к максимальной величине возмущающей силы, аь раженной в тоннах силы, равно 1:3.

Наиболее широкое распространение г народном хозяйстве получили различные типы вибротрамбовок конической и пирамидной формы, снабженные дебалансными вибраторами, 1738890

На фиг,1 изображена вибротрамбовка, общий вид; на фиг,2 — вид А на фиг,1; на фиг,3 — разрез Б — Б на фиг.1.

Вибротрамбовка содержит корпус 1 с коническими выступами 2 сегментного се- 5 чения, В верхней части корпуса установлен приводной электродвигатель 3, на валу которого закреплено зубчатое колесо 4, С колесом 4 взаимодействует колесо 5 вала 6, с колесом 5 = колесо 7 вала 8, На каждом из 10 валов, установленным в подшипниковых опорах 9, закреплены с возможностью перемещения вдоль осей этих валов дебалансы 10, Работа вытрамбовки осуществляется 15 следующим образом.

Перед пус îì двигателя дебалансы 10 стэ на.-;л. ".Ва.атся симметрично Относи гел ь-!

Лоc. 88»;, "iPUX8ijAЩей Ч8Реэ Ll8HTP MBCC самбовки и перпендикулярно к осям валов 20 и Я. 1 Вс " -Оя ни 8 От плоскости симметрии

;ыбираетс:-- ;. зависимости От механических характер. ".и«грунта, Дебалансы установ;ены на Валах таким образом, что направление их Воэмущагощей силы Вверх или Вниз 25 соВпядаег. !Осле Включ8ния электродвига

18 3 MoM8I:T с его Вала передается зубчаTûM колесом 4 на колеса 5 и 7, вызывая

=,ацение 88 IQB 6!A Я навстречу друг другу. и этом Вертикальные проекции Возму ца- 30

;Ощих сил складываготся, Вызывая колебания трамбовки Вдоль 88 Вертикальной РсМ, э "Оризон гальные; роекции этих сил Вэаим ji1ич1 Qжаютс 1. Вызывая, Однако, появле .,:8 Оащаюше:-с зн акоп еремен ного 35 м мента. Этот -момент обусловливает крут::л, ы ; " Олебан ия корпуса 1 вокруг и роДОЛ НОИ ОСИ, Под действия:-", вышеуказанных сил корпус приобретает продольные колебания, за 40 счет которых происходит погружение трамбовки В грунт, и крутильные колебания, за счет которых происходит дополнительное

Вытрамбовывание стенок котлована. Наиболее сильное дополнительное уплотнение 45 грунта произойдет вблизи граней корпуса, так как здесь имеет место максимальное перемещение поверхностей трамбовки, в середине граней дополнительное углотнение грунта происходит за счет его смещения 50

От периферии грани к центру.

Для создания упора перемещаемому грунту и применяются выступы 2, так как при повороте трамбовки в каждом следующем цикле опорная поверхность выступа 55 смещается от уплотняемого грунта на некоторый угол, то выступ выполнен коническим с целью компенсации указанного смещения за счет своей формы, Сегментное сечение выступа выполнено с целью уменьшения сопротивления грунта колебательному движению трамбовки.

Рассмотрим продольные колебания корпуса трамбовки. В конце каждого удара трамбовка неподвижна и находится на грунте, При возмущающей силе, создаваемой дебалансами, с момента, когда сумма вертикальных составляющих возмущающей силы превысит силу тяжести трамбовки, начинается ее движение вверх, которое будет ускоренным до тех пор, пока сумма вертикальных составляющих, пройдя свой максимум, не уменьшится до веса грамбовки. Трамбовка под действием силы тяжести, а затем и вертикальной составляющей, направленной вниз, продолжает подниматься с замедлением, достигая верхней точки подъема, скорость трамбовки в которой равна О. Под действи8М собственного веса и нап ра влен ной вниз составляющей возмущающей силы начинается ускоренное движение трамбовки вниз до удара о грунт, Величина энергии удара зависит От массы и квадрата скорости трамбовки, Таким образом, при заданной массе неооходимо достичь максимально Возможной скорости удара, которая достигается величиной прикладываемой силы, или по известной силе. создаваемой дебалансами. подобрать массу, скорость движения KDT0:. é в момент удара будет максиальной.

С целью определения оптимального соО-:ношения возмущающей силы и массы грамбовки проводят методом числекнного интегрирования расчеты скоростей и перемещений при различных комбинациях указан;ых параметров.

В результате получают, что оптимальным является соотношение массы в тоннах к максимальной величине возмущающей силы В тоннах 1:3. При этом высота подъема трамбовки 3 мм, а скорость ее в момент удара 0,4 м/с при частоте возмущающей силы 1440 Гц.

Если масса трамбовки больше у"азанной, ТО подьем ее происходит на меньшую

Величину и скорость в момент падения меньше;

При этом, направленная Вниз суммарная возмущающая сила имеет свой максимум в то время, когда удар уже произошел и оказывает на грунт статическое давление.

Энергия удара в этом случае значительно падает, Если масса трамбовки меньше указанной, то трамбовка под действием возмущающей силы получает такую скорость в своем движении вверх, что в пределах рабочего цикла эта скорость не успевает погаситься.

В результате, когда трамбовка приближается к грунту, возмущающая сила начинает

1738890 отрабатывать следующий цикл, составляющая возмущающей силы направлена вверх, скорость падения трамбовки замедляется и в момент контакта трамбовки с грунтом мала. Кроме того, в этом случае на два цикла 5 работы дебаланса происходит только один удар, что сильно нижает производительность.

В оптимальном случае трамбовка под действием возмущающей силы поднимает- 10 ся, затем под действием возмущающей силы противоположного знака тормозится и разгоняется вниз. Момент начала удара, т.е. момент касания трамбовкой грунта, приблизительно совпадает с окончанием цикла 15 работы дебалансов, К началу подъема трамбовки в следующем цикле, т.е. по достижении возмущающей силой величины, превышающей силу тяжести трамбовки, удар закончится, трамбовка передаст имею- 20 щуюся кинетическую энергию грунту, уплотнив и переместив его.

Аналогично присходит работа и по дополнительному уплотнению стенок котлована, В зависимости от механических характеристик грунта и момента инерции трамбовки путем изменения положения дебалансов относительно центра масс подбирается оптимальный режим работы.

Вытрамбовка может найти применение для вытрамбовывания котлованов под фундаменты зданий и сооружений в слабых грунтах.

Формула изобретения

Вибротрамбовка, содержащая корпус прямоугольного поперечного сечения с установленным на нем приводом с двумя дебалансами, выполненными с возможностью вращения навстречу друг к другу, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности уплотнения, корпус выполнен с коническими выступами с сечением по форме сегмента, дебалансы установлены с возможностью перемещения вдоль осей валов, а выступы размещены по осям симметрии граней корпуса.

1738890

Составитель Ф,Голуб

Техред М,Моргентал Корректор С.Черни

Редактор Н.Гулька

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1980 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5