Рыхлитель

 

(72,! ABTOPbl из00ретения

Л. А. Хмара, B. И. Баловнев, С. В. Шатов, В. А Хмелевский, и В. И. Большаков

Днепропетровский инженерно-строитель ый инстит Гт

Министерства высшего и среднего специаль го-"образования

Украинской ССР, Московский автомобильно-р орожный институт

Министерства высшего и среднего специального1образования СССР яств а- -:--( (7! } Заявитель промышленных предприятий Украинской ССР (54 } Р Ы Х,)! И Т ЕЛ Ь

Изобретение относится к строительному и дорожному машиностроению для производства земляных работ в прочных и мерз Ihlx грунтах клиновидными рабочими органами.

Известен рыхлитель, включающий наI I pГ! в.!)Iк) I!! )о и подаK)!пи и к, и и с Qcтуг!а ми, .им;!етрично расположенными на его рабо-! их !юверхностях относ!)Гельно его продольной оси (lj.

Недостатком этого технического решения является боковое смещение клина в сторону оГкрь той! стенки забоя, за счет меньшего сопротивления внедрению боковой поверхности клина, обращенной в сторону открытой стенки забоя и потеря энергии на ооковое сме!цение клина.

Наиболее близким техническим решением является рыхлитель, включающий направляющуlo шта н гу, на которой смонти рован свободно!!адающий боек с канатом подъема и ударный клин (21.

Недостатком известного рыхл)Гтеля является потеря энергии при ударе, расходуе- 20 мая <а отскок бойка при соударении за счет упругих сил материала клина и бойка, а также потеря энергии на боковое смещение клина в сторону открытой стенки забоя.

Цель изобретения — повышение эффективности рыхления за счет увеличения КПД удара при сохранении боковой устойчивости направляющей штанги.

Указанная цель достигается тем, что боек ьыполнен из грузовых блоков связанных между собой гибкими элементами, а рабочие поверхности ударного клина выполнены с уступами, асимметрично расположенными относительно продольной оси клина.

Кроме того, если боек выполнен из двух грузовых блоков, то масса нижнего блока равна 2- — 3 массы клина, а масса верхнего блока равна 3 — 4 массы клина.

На фиг. 1 изображен рабочий орган рыхлителя, общий вид; на фиг. 2 — этап погружения ударного клина в разрабатываемую среду.

Рыхлитель включает ударный клин 1, на боковых рабочих поверхностях которого выполнены уступы 2, причем они располагаются асимметрично относительно продольной оси клина 1, т. е. уступы 2 находятся на разных уровнях в пределах одной сту899796

m (2 — 3)m,;

m (3 — 4)m,, Формула изобретения пени клина 1. В верхней части клина 1 смонтирована направляющая штанга 3, на которой смонтирован боек, представляющий собой два грузовых блока 4 и 5, на боковых поверхностях которых смонтированы кронштейны 6, а на грузовом блоке 5 установлены кронштейны 7. Между собой блоки

4 и 5 связаны гибкими элементами, например цепями 8. Через кронштейны 7 проходит канат 9 подъема.

Рыхлитель работает следующим образом.

Ударный клин 1 устанавливается на дневную поверхность грунта в том месте, где необходимо произвести его разрыхление.

По направляющей штанге 3 с помощью каната 9 осуществляют подъем грузовых блоков 4 и 5 на необходимую высоту (фиг. 1).

Затем освобождают канат 9, блоки 4 и 5 под действием силы тяжести перемещаются в направлении к клину 1 (фиг. 2). При этом первоначально по корпусу 1 наносит удар нижний блок 4, который перемещается со скоростью свободного падения. Грузовой блок 4 передает свою энергию клину 1 и сообщает ему перемещение (внедрение в массив грунта). Этот процесс продолжается до тех пор пока скорость блока 4 не станет равной нулю.

В тот момент, когда скорость нижнего блока 4 приближается к нулю (приближается отдача падающего груза) осуществляется удар верхнего грузового блока 5 по блоку

4 и передача его энергии ударному клину l, который погружается на большую глубину.

При необходимости погружения клина 1 на большую глубину рабочий цикл устройства повторяется.

При разрушении прочных и мерзлых грунтов уступы 2 на рабочих поверхностях клина I обеспечивают снижение сил трения за счет зависания грунта на некотором участке а. Это позволяет увеличить скорость внедрения той рабочей поверхности клина 1 (на фиг. 2 — это правая поверхность), на которой выполнен первый уступ

2. Поэтому при работе рыхлителя на скол в забое необходимо его устанавливать таким образом, чтобы первый уступ 2 находился с противоположной стороны по отношению к открытой стенке забоя (фиг. 2).

Таким образом, асимметричное расположение боковых уступов 2 компенсирует перемещение клина 1 в направлении к открытой стенке забоя.

1О

15 зо

Н зо

4о

Для наиболее эффективного разрушения грунтов необходимо выдержать следующие соотношения масс падающих грузов: где rn, — масса ударного уклина 1;

m — масса нижнего грузового блока 4; гп — масса верхнего грузового блока 5.

Выполнение клина I и грузовых блоков

4 и 5 по указанным соотношениям позволяет получить наиболее максимальный КПД устройства.

Таким образом, асимметричное расположение уступов на рабочих поверхностях ударного клина и выполнение ударной части в виде грузовых блоков, связанных между собой гибкими элементами, позволяет повысить эффективность процесса разрушения прочных и мерзлых грунтов, увеличить долговечность рабочего органа и базовой машины, на которой он будет установлен, улучшить условия труда рабочих.

I. Рыхлитель, включающий направляющую штангу, на которой смонтирован свободно падающий боек с канатом подъема и ударный клин, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности рыхления за счет увеличения КПД удара при сохранении боковой устойчивости направляющей штанги, боек выполнен из грузовых блоков, связанных между собой посредством гибких элементов, а рабочие поверхности ударного клина выполнены с уступами, асимметрично расположенными относительно продольной оси клина.

2. Рыхлитель по п. 1, отличающийся тем, что боек выполнен из двух грузовых блоков, при этом масса нижнего блока равна 2 — 3 массы клина, а масса верхнего блока равна 3 — 4 массы клина.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 239525, кл. E 21 В 1!/02, опублик. 1911.

2. Авторское свидетельство СССР № 589343, кл, E 02 F 5/30, 1975 (прототип).

899796

Редактор А. Шандор

Заказ 12107/42

Составитель А. Калиничев

Техред А. Бойкас Корректор М. Дончик

Тираж 710 Подписное

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