Вибротрамбовка

 

ВИБРОТРАМБОВКА, содержащая шеющзпо наковальню уплотняющую плиту с направляющими стойками, соединенный с инерционной массой кривошипно-шатунный привод ударного механизма со смещенными по фазе разновеликими кривошипами, соединенными с основным и дополнительным шатунами , на свободных концах которых закреплены ползуны-ударники, один из которых охватывает другой, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности уплотнения грунта, снижения энергоемкости процесса , улучшения эксплуатационных показателей и расширения диапазона . рабочих режимов, она снабжена рамой, смонтированной на направляющих стойках плиты и подпружиненной в нижней части относительно плиты, а в верхней части - относительно инерционной массы, и упругими ограничительными элементами размещенными между нижним поясом рамы и плитой и между нижг ним поясом рамы и инерционной массой, причем инерционная масса смонтирована на раме с возможностью ее перемещения относительно вертикально расположенных направляющих.

А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 E 01 С 19/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕВЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3712875/29-33 (22) 13.01.84 (46) 07,05,87. Бюл. 9 17 (.72) В.А. Шилков, А.К. Шабардин, Н.А. Чипурин, Б.И. Евсеев В.A.×óмичев и Н.Ф. Башлыков (53) 624.155.15(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 808598, кл. Е 01 С 19/34, 1978. (54)(57) ВИБРОТРАИБОВКА, содержащая имеющую наковальню уплотняющую плиту с направляющими стойками, соединенный с инерционной массой кривошипно-шатунный привод ударного механизма со смещенными по фазе разновеликими кривошипами, соединенными с основным и дополнительным шатунами, на свободных концах которых закреплены ползуны-ударники, один из

„„Я0„„1187501 которых охватывает другой, о т л и,ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности уплотнения грунта, снижения энергоемкости процесса, улучшения эксплуатационных показателей и расширения диапазона, рабочих режимов, она снабжена рамой, смонтированной на направляющих стойках плиты и подпружиненной в нижней части относительно плиты, а в верхней части — относительно инерционной массы, и упругими ограничительными элеиентамн, размещенными между нижним поясом рамы и плитой и между нижним поясом рамы и инерционной массой, причем инерционная масса смонтирована на раме с воэможностью ее перемещения относительно вертикально расположенных направляющих.! 118750

Изобретение относится к строительной технике и предназначено преимущественно для уплотнения грунта в стесненных условиях строительства.

Наиболее близким из известного является вибротрамбовка, содержащая имеющую наковальню уплотняющую рабочую плиту с направляющими стойками, соединенный с инерционной массой кривошипно-шатунный привод ударного ме- 1р ханизма со смещенными по фазе равновеликими кривошипами, соединенными с основным и дополнительным шатунами, на свободных концах которых закреплены ползуны-ударники, один из 15 которых охватывает другой.

Недостатками такой конструкции asляется то, что в ней не в полной мере использованы условия, снижающие энергоемкость процесса, а также не 20 полностью использованы потенциальные возможности механизмов рассматриваемого принципа действия. В частности, не предусмотрены возможность осуществления запуска возбудителя колебаний 25 на холостом ходу и возможность автоматического регулирования интенсивнос-, ти воздействия рабочего органа на грунт по мере уплотнения последнего беэ необходимости применения специ- 30 ального автоматического регулятора.

Целью изобретение является повышение эффективности уплотнения грунта, снижение энергоемкости процесса, улучшение эксплуатационных показателей и расширение диапазона рабочих, режимов вибротрамбовки.

Указанная цель достигается тем,что витротрамбовка, содержащая имеющую наковальню уплотняющую плиту с нап- 4О равляющими стойками,: соединенный с инерционной массой кривошипно-шатунный привод ударного механизма со смещенными по фазе равновеликими кривошипами, соединенными с основным и до- 45 полнительным шатунами, на свободных концах которых закреплены ползуныударники, один из которых охватывает другой, снабжена рамой, смонтированной на направляющих стойках плиты и ц подпружиненной в нижней части относительно плиты, а в верхней части †относительно инерционной массы, и упругими ограничительными элементами, размещенными между нижним поясом рамы и плитой и между нижним поясом рамы и инерционной массой,.причем инерционная масса смонтирована на раме с возможностью ее перемещения относи1 2 тельно вертикально расположенных направляющих.

На фиг. 1 изображен общий вид вибротрамбовки; на фиг. 2 — положение с опущенным центральным ползуном-ударником; на фиг ° 3 — то же, с двумя опущенными ползунами-ударниками; на фиг. 4 — то же, с опущенным кольцевым ползуном-ударником.

Вибротрамбовка навешивается на рукоять гидравлического экскаватора взамен ковша или на специальное навесное устройство к любому базовому

1 тягачу и может быть иметь гидравлический, электрический или механический привод.

Она включает в себя (см. фиг.1) кривошипно-шатунный возбудитель колебаний, размещенный s инерционной массе (корпус 1); раму 2 и рабочую плиту 3.

Кривошипно-шатунный возбудитель колебаний содержит эксцентриковый (коленчатый) вал 4 с маховиком 5, выполненный с равновеликими кривошипами 6 и 7, сдвинутыми по фазе на угол:с(, Кривошип 6 с эксцентриситетом r, через шатун 8 длиной 1„ соединен с ползуном-ударником 9 с вы-сотой головки S взаимодействующим с установленной на плите 3 наковальней 10, имеющей высоту dÄ . Кривошип

7 с эксцентриситетом r через шатун

11 длиной 1у соединен с полэуномударником 12 с высотой головки S взаимодействующим с наковальней 13, имеющей высоту 8 Ударник 9 охватывает ударник 12.и является направляющей для последнего. Сам ползунударник 9 совершает возвратно-поступательные движения- в специальной направляющей 14, жестко связанной с корпусом 1.

Уплотняющая плита 3 снабжена на-, правляющими стойками 15 для обеспече ния ее вертикального движения относительно рамы 2. Величина взаимного перемещения плиты 3 и рамы 2 ограничивается расстоянием С между верхней поверхностью нижнего пояса 16 ра мы 2 и установленными. на концах на- правляющих стоек. ограничительными гайками 17. Минимальное расстояние между нижней поверхностью нижнего пояса 16 рамы 2 и плитой 3 определяется величиной превышения,г отно« сительно поверхности плиты 3 упругих ограничительных элементов 18,: уста-. новленных на направляющих стойках

1187501

f5. Между уплотняющей плитой 3 и нижним поясом 16 рамы 2 размещены пружины 19 для безынерционного прижатия плиты к обрабатываемой среде с целью увеличения. статического давления,что повышает эффективность уплотнения или разрушения грунтов.

Рама 2 вибротрамбовки имеет направляющие 20 для обеспечения вертикального движения корпуса 1 возбуди- 10 теля колебаний. Между верхним поясом

21 рамы 2 и корпусом 1 установлены пружины 22 для прижатия возбудителя колебаний в сторону нижнего пояса !

6. Рама в верхней части своей имеет проушины, из которых проушина 23 присоединяется к рукояти 24 экскаватора или другому навесному устройству базовой машины, а другая — к штоку гидроцилиндра. Такая подвеска рабоче-20 . го органа позволяет осуществлять его работу и на наклонных участках.

Между нижним поясом 16 рамы 2 и корпусом 1 возбудители колебаний установлены упругие органичительные элементы 25 высотой d, предназначенные для демпфирования возбудителя колебаний при подъеме вибротрамбовки с помощью рамы 2 при необходимости ее перестановки на другое место. Рассто-30 яние А между нижним 16 и верхним 2— поясами рамы назначается неизменным.

Для обеспечения возможности при необходимости изменять величину предварительного поджатия пружины 22 предус- 35 мотрены регулировочные гайки 26.

С целью обеспечения возможности запуска возбудителя колебаний без нагрузки и возможности регулирования интенсивности силового воздействия на обрабатываемую среду путем одновременного изменения режима работы возбудителя колебаний и величины силы безынерционного прижатия рабочей плиты к ограничителю длины направляющих 45 стоек,5 плиты 3 на участке между верхней поверхностью установленных на

1 них упругих ограничительных элементов 18 и ограничительными гайками

17 должны превосходить величину, оп- 5 ределяемую по формуле

С Г +1 +S +8 -d-е-Е-j

2 2 2 2

55 где Г,,1,,S, ; — соответственно радиус эксцентриситета кривошипа,длина шатуна, высота головки ползуна-ударника и высота наковальни кривошипношатунного элемента возбудителя колебаний с большим по величине радиусом криповшипа;

d — высота упругих ограничительных элементов рамы, е — расстояние от центра вращения эксцентрикового вала до плоскости, проходящей через опорные поверхности, KOTOpbMH Ko n HoH ATM OTIHpB ется на упругие ограничительные элементы рамы;

f — высота нижнего пояса рамы в местах установки втулок для направляющих стоек плиты; у — величина превышения установленных на направляющих стойках упругих ограничительных элементов относительно поверхностей рабочей плиты.

Вибротрамбовка работает следующим образом.

Крутящий момент от двигателя передается на эксцентриковый вал 4. При этом ползуны-ударники 9 и 12 совершают возвратно-поступательные движения относительно корпуса 1 в своих направляющих.

Режимы работы, а вместе с тем и характер силового воздействия на обрабатываемую среду зависит от положения рабочей плиты относительно оси подвески рамы вибротрамбовки к стреле базовой машины, которое может характеризоваться величиной расстояния h от поверхности рабочей плиты 3 до нижнего пояса рамы 2.

Так, при отсутствии силы прижатия рамы со стороны стрелы, т.е. когда

h = С + у, реализуется режим холостого хода, ибо в этом случае (см. фиг. 1) ползуны-ударники вообще не . могут соударяться со своими наковальнями.

При приближении рамы к плите на

С некоторую величинУ 6„(— 2 (при h 7

С

) — + y) реализуются режим работы, при которых ударные взаимодействия обоих ползунов-ударников с наковальнями возможны (см. фиг. 2) лишь при нахождении их кривошипов в положениях o(„ и el<, превосходящих угол 90 отсчитываемый от вертикали в .направлении (в диапазоне 90 (Ы (180 ) вращения. В этом случае имеет место наименее. интенсивное из всех возможных силовое воздействие и небольшое прижатие рабочей плиты к грунту.Достижение такого режима работы в извев соответствии с заданными технологическими требованиями. В частности, можно обеспечивать: .автоматическое изменение интенсивности и длительности воздей-. ствия по мере уплотнения грунта. !

При этом достигается максимальное по длительности и минимальное по уровню уплотняющее воздействие, что является наиболее эффективным для начальной стадии уплотнения. В результате осадки грунта по мере его уплотнения рабочая плита постепенно начинает удаляться от рамы. Это приводит автоматически к изменению фазовых углов удара „ и обоих ползунов-удар» ников в сторону приближения их значений к величине,. близкой к 90,при которой наблюдаются наиболее сильные по уровню, но менее продолжительные по длительности ударно-вибрациониые воздействия,. что, как известно, и требуется обеспечивать в конечной стадии уплотнения. В результате значительно уменьшается энергоемкость процесса уплотнения (до 117), одновременно повышается эффективность и качество уплотнения. Также расширяет-, ся диапазон применения вибротрамбов" ки, что связано прежде всего с ее универсальностью с точки зрения возможности регулировать интенсивность воздействия s широком диапазоне зна чений.

5 118750 стных вибротрамбовках аналогичного действия вообще невозможно ° Когда

С

Ь вЂ” + (при прижатии рамы к пли2

«с те на величину = †) возможны

2 ударные взаимодействия ползунов-,ударников при положениях кривошипов под углом, близким к 90, при которых достигается режим наиболее сильных ударов. При этом силовое воздействие может длиться до поворота кривошипов до углового положения, равного 180, а величина силы прижатия плиты к грунту близка к половине от максимально возможной.

В случаях, когда h< ". (при $>-С), начало ударных взаимодействий возможно при нахождении. кривошнпов (см. фиг".4) в крайнем верхнем положении, т.е. при (g 0 и а(= О). При этих условиях может быть обеспечена наибольшая длительность существования силового воздействия в каждом ударном цикле, поскольку ползуны-ударники могут находиться в контакте со своими ударниками при повороте кри, вошипов на угол 180 (от 0 до 180 ) °

Одновременно достигается максимально возможное статическое прижатие рабочей плиты к среде воздействия.

Таким образом, выбротрамбовка позволяет простым для реализации способом изменять режимы работы и регулировать интенсивность силового воздействия на обрабатываемый материал

1187503

/

1 /

\)(.

4ЬИ

Составитель Т.Калинина

Техред И.Ходаннч

Корректор Т.Колб

Редактор О. Юркова

Ф0

Заказ 1812/1 Тираж 489

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035„ Иосква, X-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул.. Проектная, 4