Устройство для разрушения прочных грунтов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.05.80 (21) 2921096/29-03 с присоединением заявки Лев (51) M. Кл.

Е 02 F 5/30 (53) УДК 622.234.. 6 (088.8) Опубликовано 23.01.82. Бюллетень Хе 3

Дата опубликования описания 10.03.82 ло делам нэобретеннй н открытий (72) Авторы изобретения

В. И. Баловнев, С. А. Макаров, Е. И. Чижик и А.. м Вдв-.-;;--, I г - - -" ч Могилевский машиностроительный инс итут ..., *

Министерства высшего и среднего специального аз6вамИЙ":"...4 *-.*- -... - - -.» у " - Министерства высшего и среднего специального образования СССР (71) Заявители (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ПРОЧНЫХ

ГРУНТОВ

Государственный комлтет (23) Приоритет—

Изобретение относится к строительно-дорожному машиностроению и используется в оборудовании для предварительного рыхления грунта.

Известно устройство для разрушения грунта высоким импульсным давлением газа, включающее зуглубляемый в грунт рабочий наконечник и соединенный с ним трубчатый корпус, в котором выполнена емкость для сжатого газа. Емкость через клапаны сообщена с подводящей магистралью газа и с выхлопными отверстиями, находящимися в корпусе вблизи наконечника (1).

Недостатком этого устройства является повы шение энергоемкости при разрушении прочных грунтов. Указанный недостаток обусловлен тем, что импульсное истечение газа в грунт происходит при постоянном оо ьеме емкости. Прочный грунт, в то же время, обладает значительно большим противодавлением импульсному истечению газа, чем талый грунт: Совокупность этих двух факторов увеличивает время истечения газа из емкости, снижая мощность импульса и повышая, тем самым, энергоемкость разрушения прочных грунтов.

Наиболее близким техническим решением к предла гаемому является $ cTQHcTBQ, Включающее корпус с винтовым наконечником и выхлопными отверстиями на боковой поверхности, поршень с перепускным клапаном, надпоршневую полость, рабочую камеру с подводящим газопроводом и клапан управления выхлопом (21.

Недостатком известного устройства является увеличение энергоемкости при раз1о рушении прочных грунтов. Этот недостаток обусловлен тем, что при импульсном истечении газа в массив прочно о грунта сохраняется постоянным объем емкости. Газ, истекая импульсно через выхлопные отверстия, образует в грунте посредством волны сжа15 тия полость, функционируя в которой волна сжатия, преобразующаяся у дневной поверхности в волну разрежения, отделяет объем разрушения от массива грунта. Сохранение постоянным объема емкости для сжатого газа при газоимпульсном воздействии на прочный грунт увеличивает общий объем газа, состоящий в этот момент из объема емкости устройства и объема полости в грунте, что снижает давление волны сжатия.

При этом увеличивается энергоемкость га899797 зодинамического разрушения мерзлых грунтов.

Цель изобретения — повышение эффективности рыхления за счет обеспечения устойчивого давления выхлопа.

Указанная цель достигается тем, что надпоршневая полость выполнена в виде пневматического аккумулятора и сообщена с подводя щим газопроводом через рабочую камеру и перепускной клапан, при этом клапан управления выхлопом сообщен с подводящим газопроводом с атмосферой посредством трсхходового крана, а поршень расположен в рабочей камере.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства, разрез; на фиг. 2 — сечение А — A на фиг. I; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1.

Устройство для газодинамического разрушения прочных грунтов включает винтовой наконечник 1, жестко соединенный с трубчатым корпусом 2, в котором образованы рабочая камера 3, поршень 4 и над- 20 поршневая полость 5, выполненная в виде пневматического аккумулятора. В рабочей камере 3 установлен ограничитель 6 подъема поршня вверх. Поршень 4 оснащен амортизирующими пружинами 7 и уплотнительными кольцами 8. В поршне 4 выполнен сквозной канал 9, в котором посредством пружины 10 и стопорных колец 11 и 12 установлен псрспускной клапан 13, оснащенный уплотнительным кольцом 14. В нижней части рабочей камеры установлен клапан 15 уп- зо равлсния выхлопом с камерой 16 управления и пружиной 17, движение клапана 15

v,âåðõ ограничено стопорным кольцом 18.

Клапан 15 перекрывает выхлопные отверстия 19, камера 3 через подводягцие газопроводы 20, 21 и двухпозиционный кран 22 сообщена с источником сжатого газа, например ком прессором высокого давления (не показан). Камера 16 управления через газопроводы 23 и 24 сообщена с трехходовым краном 25, который в свою очереь сое- gg динен с рабочей камерой 3 и атмосферой.

Устройство для газодинамического разрушения мерзлых грунтов работает следующим образом.

Посредством приводного механизма (не показан) обеспечивается вращение и верти- 4> кальное внедрение винтового наконечника 1 вместе с трубчатым корпусом 2 в грунт. Одновременно рабочая камера 3 через кран 22, подводящие газопроводы 21 и 20 заполняется сжатым газом высокого давления. Через кран 25, газопроводы 24 и 23 сжатый газ поступает также в камеру 16 управления.

Клапан 15 поднимается вверх до упора в кольцо 18, перекрывая выхлопные отверстия 19. Поступающий в рабочую камеру 3 сжатый газ перемещает поршень 4 вверх.

При упоре поршня 4 в ограничитель 6 сжатый газ, сжимая пружину 10, открывает перепускной клапан 13 и поступает в надпоршневую полость 5. После заполнения устройства газом камера 16 управления посредством крана 25 соединяется с атмосферой. Давление сжатого газа практически мгновенно перемещает вниз клапан 15, сжимая пружину 17 и обеспечивая выпуск сжатого газа через выхлопные отверстия 19.

В момент открытия клапана 15 давление газа в рабочей камере 3 несколько уменьшается по сравнению с давлением газа в надпоршневой йолости 5. Поршень 4 перемеща ется вниз, принудительно вытесняя газ из рабочей камеры 3 в импульсном режиме.

Пружины 7 амортизируют удар поршня 4 в конце хода. После выглубления корпуса 2 устройство устанавливается в новое место рыхления и цикл работы повторяется. Газ, находящийся в надпоршневой полости 5, может использоваться для интенсификации истечения неоднократно. Возможные утечки компенсируются подачей газа через клапан 13.

Использование изобретения повысит эффективность рыхления и снизит энергоемкость разрушения грунта, уменьшение энергоемкости разрушения происходит из-за обеспечения устройством переменного объема истечения и принудительного вытеснения газа из рабочей камеры в импульсном режиме, что сохраняет постоянным давление волны сжатия до полного опорожнения рабочей камеры.

Формула изобретения

Устройство для разрушения прочных грунтов, включающее корпус с винтовым наконечником и выхлопными отверстиями на боковой поверхности, поршень с перепуск-. ным клапаном, надпоршневую полость, рабочую камеру с подводящим газопроводом и клапан управления выхлопом, отличаюи(ееся тем, что, с целью повышения эффективности рыхления за счет обеспечения устойчивого давления выхлопа, надпоршневая полость выполнена в виде пневматического аккумулятора и сообщена с подводящим газопроводом через рабочую камеру и перепускной клапан, при этом клапан управления выхлопом сообщен с подводящим газопроводом и с атмосферой посредством трехходового крана, а поршень расположен в рабочей камере.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 569687, кл. E 02 F 5/18, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 621839, кл. Е 02 F 5/30, 1977 (прототип) .

8!6797

Составитель А. Калиничев

Редактор Л. Шандор Техред А. Бойкас Корректор Г. Огар

Заказ 12107142 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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