Устройство для задавливания зонда и завинчивания якорей переносной установки статического зондирования

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»> 96405I (61) Дополнительное к авт. сви-ву— (22) Заявлено 13.04.81 (21) 3275151/29-33 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.10.82. Бюллетень М 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.82 (51) М.Кл. Е 02 D 1/00

Государственный комитет (53) УДК 624 13,1.381 (088.8) оо делам изобретений н открытий (72) Автор изобретения

В. В. Ильичев

Ордена Октябрьской Революции

Всесоюзный государственный проектно-изыскательский научно-исследовательский институт энергетических еистем и электрических сетей «Энергосетьпроект> (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАВЛИВАНИЯ ЗОНДА

И ЗАВИНЧИВАНИЯ ЯКОРЕЙ ПЕРЕНОСНОЙ

УСТАНОВКИ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств грунтов в природных условиях методом статического зондирован,ия.

Известны устройства для задавливания зонда и завинчивания якорей в установке статического зондирования (1).

Недостатком этих устройств является раздельный привод на механизм задавливания и якорения, что делает эти установки тяжелыми, непригодными для переносок.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для задавлнвания зонда и завннчиванпя якорей переносной установки статического зондирования, включающее раму, гидроцилиндр вдавливания с рейкой н штоком, снабженным скобой с кулачками и полым валом, на котором смонтированы правая и левая IIoJIIpv>Kèííûå полумуфты и цилиндрическая шестерня, взаимодействующая с рейкой гидроцилиндра, зажимной патрон и источник давления (2).

Недостатком этого устройства является то, что при завинчивании в грунт якорей этот процесс происходит с остановками при движении цилиндров в одну сторону. Прп обратном ходе цилиндра механизм поворота не вращает якорь, в результате процесс завпнчивания растягивается по времени, увеличивая тем самым общее время на зондирование. К тому же при холостом ходе цилиндра при завинчивании изнашиваются также детали и раскодуется топливо в двигателе приводной станции.

Следствием холостого кода прн завинчивании якорей является низкая производительность при заякоривании устройства.

Целью изобретения является повышение, производительности прп завннчнвании якорей за счет исключения холостого кода гидроцилиндра вдавливания.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для задавлнвання зонда и завпнчпванпя якорей переносной -становки статического зондирования, включающем раму, гндроцилиндр вдавливания с рейкой н штоком, снабженным скобой с кулачками

2о и полым валом, па котором смонтированы правая и левая подпружинные полумуфты и цилиндрическая шестерня, взаимодействующая с рейкой гндроцилиндра, зажимной патрон и источник давления, на полом ва25 лу скобы смонтированы снабженные зубчатыми полумуфтами две конические шестерни и промежуточная коническая шестерня, накодящаяся в постоянном зацеплении с коническими шестернями, при этом правая и левая подпружинные полумуфты установ964051 лены между коническими шестернями с во:<- зоц а определяется цо манометру 35. За)10iKIIocTbIo поперемепцого 32 tie!7 1cil. !5! с ж им цой подвц ягц ый I72Tpoli 6 32 I

pelt, o;tlla ИЗ которых жестко связаца с ц55- i!a за крец.1еииой Раме 1. лицдрической шестерней. Описываемое устройство раоотает сле112 )цг. 1 II300paitOBIIO ц))ед10жсццос 1; Iol!)Ill! OI)pa )Ом

УстРойство в пРоцессс вдавлциаццЯ зон Ia; Прц Статическом 30» 5ировацци на точна фиг. 2 — то же, в процессе завццчива- кс зондирования размечаются места под ция якорей; на фиг. 3 — 5 — конструктивные якоря, которые поочередно заворачиваютэлементы пРедлагаемого УстРойства. ся в грунт. Вначале якорь заворачивается о

УстРойство состоит из Рамы 1, УстРойст- вру ц)м)о иа длину лопасти, а затем, в завива для задавливания зонда и завицчивания сц )ости от грунтов, на многогранный

Якорей 2, источника давлениЯ (цапРимер стержень якоря надевается устройство 2 гидРостанции) 3, зонда 4 с колонной штанг (см. фиг. 2) таким ооразом, чтобы скоба

5, зажимных!I72Tpol!08 6 и 7 (соответствеп- )4 ложилась на грунт и крепилась лопат15 но подви)кцого ц неподвижного), якорей 8 камц 29, цли ца многогранный хвостовик и системы измерения (на фиг. не показана). коря одевается переходник 36 с буром н

Устройство для задавливация зонда ц ца пего уже ставится устройство 2 с миогозавинчивания якорей состоит из гидропи- грациым отверстием на торце 17 и удержилицдра вдавливания 9 со штоком, зажим- Baere5I 0Т вращения штангами 5, цропущеиного патрона 6. Гидроцилицдр 9 имеет фла- „„„„, через шток гидроццлиндра (по типу нец 10, зубчатую рейку 11, цаправ))яющую б)греция мот,)о,.ром)

12 и шток 13. На штоке 13 с двух сторон npii BK;iloчеции устройства 2 с 170закрепляется скоба 14 с направляющими . )цогцью золотника, расположенного на уст15, с помощью которых оца связаца с гид- poйстве, ц источника давления 3 гидророцилицдром 9. цилиндр 9 совершает возвратно-цоступаВ скобе иа подшипниках скольжецця тсльцые перемещения отцосительцо цсцос»loltrapoâàí полый вал 16 с многогранны- IB„æíoro штока )3 и вращает закрецлсцми отверсгцямц ца торцах 17 и 18, на кото- 30 цо)1 ца нем рейкой 11 шестерню 19. ШесРом свободч70 врашаетсЯ цилицдРическаЯ р (я )9 естко связ цца с KOIIII(teoKot7 шестерня 19, жестко связанная с кониче- „,естерце 20 и пол )муфтой 2) со скошенской шестерцей 20. На тоРце конической ными зубьями, расположенными так, что шестеРни 20 закреплеца зУбчатаЯ полУ- цр„прямом вращении оиц входят в зацепмуфта 21 со скошенными зубьям)i )хоциче- 3; 1еиие с пол муфтой 25, сидящей ца валу ская шестерня 20 находится в зацеплении 16 ц ц ц 27 вращает ва 1 вм сстс с с конической шестерней 22, в свою очередь ...,О,асм а црц обратном ходе поршня и находящейся в зацеплении с коццческой вяркац)с)ц)и шестер«» 19 полумуфта 25 шестерней 23, свободно вращающейся ца жц„а -гс„07 пол муфты 21 и вращсццс ваполом валу 16. На торце шестерни 23 за- 4р -д ис передастся. креплеца зубчатая полумуфта 24 со ско- " got!ööeOK25I шестерня 20 передаег Врашеннымц зубьями. Между коническими щ,„це через коническую шестерню 22 кошвстериямц 20 и 23 расположецы полу- ццч ской шестерне 23, связанной через муфты 25 ц 26 со скошенными зубьями. „Оцлум, фту 24 с полумуфтой 26, сцд5пцей

Полумуфты 25 и 26 сидят ца шцоцке 27, 45 вал7 ца шцоцке. Скошенные зуоья ца полу свободно перемещаются вдоль вала 16 и,д,ф,ах 24 и 26 располо)кецы так, чio "pц прижаты к ответным полумуфтам 21 ц 24,ере 52че момента валу 16 полум7 фтамц 21 конических шестерен 20 п 23 пружиной 28. ц 25 при вращении шестерни 19 в одиу сто

При завицчиванпи якорей устройство 2 рц055 пол77$ä фга 26 отжимается 01 по1уставится ца землю и крепится с помощью -,) „,,1) ы 24, а при изменении I!2!7paBrtellllH лопаток 29 для восприятия крутящего реак-,, "ац,е5)шя пол хlhфты 24 ц 26 входят в 32 тивного момента. При завицчцвацци яко-, плеццс ц передают момент вращения варей в слабые грунты устройство 2 ставится,д,- )6 а полумуфта 25 при этом отжимаетмногогранным отверстием 17 на мцогограц- „, or полумуфты 21. Шестерни 20 цый хвостовик якоря 8 ц удерживается от gg всегда вращаются в разные eTopоиы крутящего момента штангой 5, пропущен- Таки)м ооразом, при вращении 1цестер ной через шток устройства 2 (по типу оу- „,I 19 в одну сторону оудет передавать« рения мотобуром). вращение ва1х 16 полумуфтами 21 и 25, а

На гидроцилиндре 9 установлен ревср- !!pit вращении шестерни 19 в gpyryto CTopo сцвный золотник 30, переключаемый двумя,л ц, . по1умуфтами 24 и 26 Приче)" при из. кулачками 31, расположенными на скобе меиении направления вращеция ш " р "и

14 и нажимающими во время хода скобы )9 вал 16 всегда будет вращaTB«в 0>"y цли цилиндра на рычаги 32 золотни ка 30. Сторону, Таким образом, lip!I 32Bopa IHBa

Устройство 2 с источником давления 3 нии якоря 8 в грунт он будет аворачи связано с помощью разрывных муфт 33 6g ваться при ходе цилиндра в одну и дру у шлангов 34, Общее усилие вдавливания сторону. Здесь по сравнению с прототипом.964051

-скорость завинчивания увеличивается в два раза.

Описанным выше образом якорь завинчивается на необходимую глубину. Затем устройство 2 переставляется на второй якорь и процесс якорения повторяется.

После завинчивания якоря 8 скрепляются с рамой 1, на которую устанавливается устройство 2 (см. фиг. 1), через шток поршня и патроны 6 и 7 пропускается колонна штанг 5 вместе с зондом 4.

При включении гидростанции 3 устройство 2 работает в режиме задавливания или извлечения зонда, т. е. производится статическое зондирование грунта.

При задавливании или извлечении зонда шток 13 совершает возвратно-поступательное перемещение относительно неподвижного гидроцилиндра 9. При этом при ходе вниз патрон 6 вдавливает зонд, а патрон 7 пропускает колонну штанг 5, при ходе вверх патрон 6 скользит по .колонне, а патрон 7 удерживает колонну от извлечения.

Измерения в процессе вдавливания зонда осуществляется измерительной системой (электрической, гидравлической и т. д.).

Общее усилие вдавливания определяется по манометру 35.

Аналогично осуществляется извлечение

:зонда. В этом случае переключаются патроны 6 и 7 на извлечение и при ходе штока 13 вверх патрон 7 пропускает колонну, при ходе штока 13 вниз патрон 6 скользит по колонне, а патрон 7 удерживает ее от падения.

По окончании зондирования производится выворачивание якорей. В этом случае устройство 2 ставится многогранным отверстием 18 на переходник 36, соединенный со стержнем якоря, и фиксируется на нем от осевого перемещения, т. е. устройство ставится на переходник другой стороной вала (по огношению к завинчивапию).

При этом при хбде цилиндра 9 вращение без холсстого хода будет осуществляться в другую по отношению к завинчиванию якоря сторону. Реактивный момент при выворачнвании якоря воспринимается пропущенными через шток 13 штангами 5, которые удерживаются от вращения вручную.

Таким образом, с помощью описываемого устройства осуществляется завинчивание и вывинчивание якорей без холостого хода цилиндра. Скорость здесь увеличивается по сравнению с прототипом в два раза.

1О

Формула изобретения

Устройство для задавлнвания зонда и завинчивания якорей переносной установки статического зондирования, включающее раму, гидроцилиндр вдавливания с рейкой и штоком, снабженным скобой с кулачками и полым валом, на котором смонтированы правая и левая подпружиненные полумуфты и цилиндрическая шестерня, взаимодействующая с рейкой гн роцилиндра, зажимной патрон и источник давления, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности прн завинчивании якорей за счет исключения холостого хода гидроцилиндра вдавливания, на полом, валу скобы монтированы снабженные зубчатыми полумуфтами две конические шестерни н промежуточная коническая шестерня, находящаяся в постоянном зацеплении с коническими шестернями, прн этом правая и левая подпружинные лолумуфты установлены между:коническими шестернями с возможностью попеременного зацепления с зубчатыми полумуфтамц конических шестерен, одна из которых жестко связана с цилиндрической шестерней.

4О Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Пенетрационно-каротажная станция.

Каталог геофизической аппаратуры, Недра, 1969.

2 Авторское свидетельство СССР

¹ 567999, кл. G 01 Х 3/42, 1975 (прототип) .

964051 д иг.

Составитель В. Латушкии

Техред А. Камышникова Корректор С. Файн

Редактор О. Филиппова

3 а ка з 1024,!757 11зд. ¹ 235 Тираж 711 Подписное

1-1ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, >К-35, Раушская иаб., д, 4/5

Тип. Харьк. фпл. пред. «Патент»