Трамбовка

 

Союз Советских . Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i 962410 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 05.01.81 (21) 3249214/29-33 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 30.09 .82. Бюллетень №36 (51)М. Кл.

Е 01 С 19/34

5кударетванный комитет

СССР но денни изобретений н открытий (53) УДК625.085 (088.8) Дата опубликования описания 30.09,82 (72) Авторы изобретения

Ж. Г.Мухин, В.Н. Власов и Б. Г.Тр (71) Заявитель

Институт горного дела Сибирского (54) ТРАМБОВКА

Изобретение относится к. строительным машинам и может быть использовано в качестве рабочего органа машин, предназначенных для уплотнения грунта при возведении различных соору5 жений, при прокладке дорог, для уплотнения бетона и других материалов.

Известно устройство для уплотнения грунта, включающее силовой цилиндр и трамбующий башмак, причем силовой цилиндр выполнен составным из секций, внутри одной из которых установлен поршень с возможностью перемещения, а трамбующий башмак прикреплен к торцу нижней секции (1 );

Недостатками такого устройства являются громоздкость конструкции, сложность изготовления, обусловлен- 2о ная необходимостью выдерживания прецизионной точности в размерах пневмопривода поршневого типа, а также невозможность создания такого

2 типа машин, обладающих достаточно большой ударной мощностью..

Также известна трамбовка для уплотнения грунта, включающая трамбующий башмак и рабочую пружину, размещенную между верхней-и нижнеи оправками, а также шток и привод с кривошипно-шатунным механизмом, на валу которого установлен дебаланс (2).

Известное устройство также обладает рядом недостатков, к числу которых следует отнести его работу в безударном режиме, при котором не обеспечивается достаточная глубина уплотнения обрабатываемой среды, а также сложность конструкции и, следовательно, недостаточная ее надежность.

Наиболее близкой к предлагаемой является пневматическая ручная трамбовка, включающая рабочий орган, выполненный в виде двух концентрически расположенных ступенчатых ударных тел: наружного, имеющего полость, 3 96241 закрытую сверху крышкой, и внутреннего с верхним пояском, помещенно" го в этой полости, силовую камеру, сообщенную. через впускной клапан с источником энергоносителя, и возвратную пружину 1 31.

Недо ст ат к а ми у каз а н но го у ст рой— ства являются его малая производител ьност ь и низ кая эффекти вност ь, вызванная тем, что экономически on- >0 равдано изготовление машин подобного типа только малых типоразмеров, При увеличении размеров таких трамбовок с целью повышения их мощности и производительности, неизбежно воз- 15 никают значительные трудности, сопряженные с изготовлением пневмоцилиндра привода возвратно-поступател ь но го движения з на чи т ел ь ных ди" аметров. При возросших ударных нагрузках выполненные с прецизионной точностью поверхности цилиндра и порш ня Ьудут интенсивно истираться и быстро выйдут из строя, также как и соединительные элементы ударных масс.

Цель изобретения — повышение эффективности действия за счет увеличения ударной мощности и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в трамЬовке, включающей рабочий орган, выполненный в виде двух концентрически расположенных ступенчатых ударных тел: наружного, имеющего полость, закрытую сверху

35 крышкой, и внутреннего с верхним поя ском помеще нно го в этой полости, силовую камеру, сообщенную через впускной клапан с источником энергоносителя, и возвратную пружину, последняя у ст ановлена между крыш46 кой и верхним торцом внутреннего ударного тела, а силовая камера выполнена в виде кольцевой манжетыклапана, расположенного между внутненней ступенью наружного ударного тела и пояском внутреннего ударного тела. Возвратная пружина выполнена пневматической в виде упругой манжеты, размещенной между крышкой и верхним торцом внутреннего ударного 50 тела, с образованием между ними камеры.

Силовая камера и камера, образованная между крышкой и верхним торцом внутреннего ударного тела, сооб- 55 щены между собой калиброванными каналами, выполненными Во внутреннем ударном теое.

О 4

На фиг. 1 показана трамбовка в начале рабочего цикла, вертикальный разрез, на фиг. 2 - то же, в положении выхлопа энергоносителя из силовой камеры, на фиг. 3 - трамбовка с пружиной в начале рабочего цикла, вертикальный разрез, на фиг. 4то же, в положении выхлопа энергоносителя из силовой камеры. устройство состоит из наружного ударного тела 1, в полости которого закрытой крышкой 2 помещено ьнутреннее ударное тело 3, выполненное с верхним пояском 4. Между пояском 4 и внутренней ступенью наружного ударного тела 1 помещена кольцевая эластичная манжета-клапан 5, имеющая ряды выхлопных отверстий 6, выполненная, например, тороидальной формы, полост ь которой представляет собой силовую камеру 7, сооЬщенную с источником энергоносителя, например сжатого воздуха, калиброванным каналом 8, выполненным в наружном ударном теле 1, через штуцер g и шланг 10. Между крышкой 2 и верхним торцом внутреннего ударного тела 3 размещены возвратные пружины

11, а на самой крышке 2 укреплены ремболты 12, служащие для подъема устройства при переводе его в транс портное положение. Для перемещения трамбовки во время работы по уплотняеиой среде предусмотрены водила

Выхлоп энергоносителя при его выходе из силовой камеры 7 по отверс" тиям 6 осуществляется через выхлоп-. ные отверстия 14, выполненные в стенках наружного тела 1, а также через зазор между ним и внутренним ударным телом 3.

Для еще большего увеличения ударной мощности в качестве возвратной пружины может быть использована пнев матическая камера 15 (фиг. 3 и 4), образованная упругой манжетой 16,,помещенной между крышкой 2 и верх ним торцом внутреннего ударного тела 3, сообщенная калиброванными каналами 17, выполненными во внутреннем ударном теле 3, с силовой камерой 7 и имеющая активную рабочую площадь, меньшую, чем у силовой камеры 7. При таком конструктивном выполнении трамбовки для ее питания энергоносителем в крышке 2 установлена клапанная коробка 18, содержащая кла;пан 19, удерживаемый зацепным элементом 20 и взаимодействующий с сед9624 лом, выполненным на верхнем торце

:внутреннего ударного тела 3, а в стенках клапанной коробки 18 выполнены перепускные отверстия 21. При этом силовая камера 7 образована с помощью плоской манжеты-клапана 22, имеющей ограничители 23 ее хода, и кольцевого уплотнительного элемен та 24, вставленного по окружности во внутреннее ударное тело 3 и при- 14 крепленное к внутренней ступени наружного ударного тела 1. Для предохранения крышки 2 от непосредственного контакта с верхним торцом внутреннего ударного тела 3 под ней укреплены амортизирующие элементы 25.

В обоих описанных примерах конкретного выполнения предлагаемой трамбовки предусматривается, что массы наружного 1 и внутреннего 3 удар- 24 ных тел должны быть равными.

Устройство работает следующим образом.

Трамбовку, с помощью водил 13 при- цепленную к самоходному шасси, и поднятую с помощью подъемного устройства-крана, установленного на этом же шасси (не показано) за ремболты

12, перемещают на участок поверх- З4 ности грунта (бетона и т.д.) и опускают на эту поверхность, после чего подсоединяют шланг10 к штуцеру 9 и к источнику энергоносителя, например сжатого воздуха, и начинают по- З давать сжатый воздух в устройство, который по калиброванному каналу 8 (фиг. 1 и 2) поступает в силовую камеру 7. Под давлением сжатого воздуха, поступающего в силовую камеру 7, щ манжета-клапан 6 начинает изменять форму своего сечения: от элипса с горизонтальной длинной осью — к форме круга, увеличиваясь в размере по вертикальной оси. В результате наружное ударное тело 1 начинает ускоренно двигаться вниз, сжимая пружины 11, и наносит удар по уплотняемой среде (грунту ) своей боковой поверхностью.

В свою очередь внутреннее ударное тело 3 либо после совершения удара наружным ударным телом 1, лиЬо до него, в зависимости от соотношения масс этих ударных тел, начинает под действием давления в силовой камеSS ре 7, преодолевая сопротивление возвратных пружин 11, подниматься вверх до тех пор, пока не откроются выхлопные окна 6 в манжете-клапане 5 и

10 6 обработанныи сжатый воздух не начнет выходить в атмосферу через выхлопные отверстия 14 или через кольцевой зазор между ударными телами. ,После разрядки силовой камеры 7 внут. реннее ударное тело 3 начинает под действием своей массы, а также сжатых возвратных пружин 11 ускоренно двигаться вниз и к концу своего хода производит удар Ьойковой поверхностью по уплотняемой среде. При движении вниз внутреннее ударное тело

3 нижней поверхностью своего пояска

4 входит в контакт с манжетой-клапаном 5 и начинает сжимать ее, пока не перекроются выхлопные отверстия

6, силовая камера 7 вновь герметизируется и давление в ней повышается.

При этом в начале цикла наружное ударное тело 1 под действием сжатых возвратных пружин начинает подниматься вверх до тех пор, пока давление в силовой камере 7 не начнет преодолевать упругость .возвратных пружин

11, после чего движение наружного ударного тела;1 вверх прекращается и оно под действием нарастающего давления в силовой камере 7 начинает ускоренно двигаться вниз. Цикл повторяется.

Ианжета-клапан 5 может быть выполнена и другой конструктивной формы, например в виде плоского кольца

22 (фиг. 3 и 4) с. ограничителями

23 ее хода ее уплотнительной части.

Работа трамбовки при этом не изменяется.

Для того, чтобы оба ударных тела

1 и 3 производили уплотнение обрабатываемой среды с равной удельной ударной нагрузкой, массы этих тел должны Ьыть одинаковыми, также как и площади их Ьойковых поверхностей.

Дпя увеличения ударной мощности возвратная пружина может быть выполнена пневматической, как показано на фиг. 3 и 4. В этом случае трамЬовка работает аналогичным образом, только с той разницей, что сила воздействия пневматической пружины почти на всем пути расширения пневматической камеры 1 » изменяется незначитель. но, так как давление в камере 15 поддерживается почти постоянным. Для еще большего увеличения мощности в пневмятической камере .может быть установлен клапан 19, например, в клапанной коробке 18 с зацепным элементом 20. В этом случае сжатый воз"

7 96241 дух сначала поступает в клапанную ко.робку 18 и через перепускные отверстия 21 - в пневматическую камеру

15, откуда по калиброванным каналам 17 — a сcи Jл>оoв у ю o >кt. а м еefр>у, 7. Под действием создаваемого в силовой каме-; ре 7 давления ударное тело 3 движется вверх, сжимая пневматическую камеру 15,. но при этом давление в последней Йе повышается, так как сжа- 30 тый воздух из нее перетекает по каналам 17 в силовую камеру

При движении ударного тела 3 вверх еще до начала выхлопа сжатого воздуха из силовой камеры 7, седло кла- 15 пана, выполненное на верхней торцовой поверхности ударного тела 3, подходит к клапану 19 и впуск сжатого воздуха в силовую камеру 7 пре" кращается. После этого уплотнительная кромка манжеты-клапана 22 в результате натяжения ограничителей 23 хода, отрывается от нижней поверхности пояска 4, силовая камера разгерметизируется и сжатый воздух из нее выхлопывается в атмосферу через отверстия 14, Вследствие перекрытия каналов 17 клапаном 19 сжатый воздух из камеры 7 s момент выхлопа бесполезно.не стравливается в атмосферу, а давление в камере 1 не снижается. Последнее приводит к более энергичному движению ударного тела 3 вниз, а ударного тела 1 вверх, что и обуславливает увеличе35 ние энергии единичных ударов, их частоты и, следовательно, повышение мощ. ности трамбовки.

Для предохранения крышки 2 наружного ударного тела от прямого удар40 ного воздействия верхнего торца внутреннего ударного тела 3 между ними помещены амортизирующие элементы 2, которые в период соударения сжимаются, накапливая энергию, 45 и при оЬратном ходе ударных тел сообщают им эту энергию.

Предлагаемое изобретение обеспечивает возможность оказывать воздействие на уплотняемую среду с высокой эффективностью за счет применения бол ьших ударных и мпул ь сов, так как трамбовки могут быть различных типоразмеров. Высокая энергия уда0 8 ров позволяет производить уплотнение грунта на большую глубину.

Формула изобретения

1. Трамбовка, включающая рабочий ор ган, выполненный в виде двух концентрически расположенных ступенчатых ударных тел: наружного, имеющего полость, закрытую сверху крышкой, и внутненнего с верхним пояском,,помещенного в этой полости, силовую камеру, сообщенную через впускной клапан с источником энер гоносителя, и возвратную пружину, о т л и ч а:ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности действия за счет увеличения ударной мощности и упрощения конструкции, возвратная пружина установлена между крышкой и верхним торцом внутреннего ударного тела, а силовая камера выполнена в виде кольцевой манжеты-клапана, расположенного между внутренней степенью наружного ударного тела и пояском внутреннего ударного тела, 2. Трамбовка по и. 1, о т л и ч а ющ ая ся тем, что силовая камера и камера, оЬразованная между крышкой и верхним торцом внутреннего ударного тела, сообщены между собой калиЬрованными каналами, выполненными во внутреннем ударном теле, 3. Трамбовка по пп, 1 и 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена установленнои на крышке кла. панной короЬкой, содержащей клапан с зацепным элементом и седлом, выполненным на верхнем торце внутреннего ударного тела.

4. ТрамЬовка по пп. 1-3, о тл и ч а ю щ а я сятем,,что наружное и внутреннее ударные тела выполнены с равной массой и имеют равные площади их Ьойковых поверхностей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 480794, кл. Е 01 С 19/34, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР 1 277819, кл. E 01 С 19/23, 1969.

3. Патент Германии N 488179, кл. 19 С 19/36, опублик. 1930.

9624)0

2 Тираж 559 Подписное„

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Составитель Э.Островский

Редактор Н.Кешеля Техред A.дц Корректор Н. Король