Рыхлитель

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 11840260

Ф" t (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 110779 (21) 2815761/29-03 с присоединением заявки Йо (я)м. кл.

Е 02 Г 5/30

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2306.81. Бюллетень Йо 23

Дата опубликования описания 2306.81 (5З) УДК 624.139..5(088.8) (72) Авторы изобретения

В.И. Баловнев, А. Б.Ермилов, N. В.Селедцов и:С. A,Иакароц„

Московский автомобильно-дорожный институт Министерства высшего и среднего специального образования СССР и Могилевский машиностроительный институт Министерства высшего и среднего специального образования . БССР (71) Заявители (54) РЫХЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к строительным и дорожным машинам разрушения грунтов и горных пород.

Известен рабочий орган гаэоимпульс-е ного рыхлителя, содержащего винтовой наконечник с трубчатым корпусом, емкостью для сжатого газа и выхлопными отверстиями. Выпуск сжатого газа через выхлопные отверстия в импульсном режиме после завинчивания наконечника в массив грунта обеспечивает эффективное разрушение грунта (1).

Однако предварительное внедрение данного устройства в мерзлый грунт на глубину свыше 0,5 м путем принудительного завинчивания винтового наконечника затруднено, вследствие значительных сил трения грунта о трубчатый корпус, что определяет существен. ную энергоемкость рабочего процесса.

Ограничение глубины внедрения рабочего органа в грунт снижает объем разрушаемого за один газодинамический цикл мерзлого грунта и тем самым уменьшает производительность устройства.

Известен также газоимпульсный рыхлитель, содержащий винтовой наконеч-, ник, трубчатый корпус с радиальными выхлопными отверстиями, емкость для сжатого газа и подпружиненные управляющие клапаны. Эффективность газоимпульсного разрушения мерзлых и прочных грунтов обеспечивается тем, что выхлопные отверстия выполнены непосредственно у винтового наконечника и снабжены выпускным клапаном, соединенным продольной тягой с управляющим клапаном. При этом обеспечивается максимальный объем разрушения грунта при минимальной глубине эавинчивания в грунт винтового наконечника (21.

Недостаток известного решения состоит в том, что силы трения о трубчатый корпус ограничивают глубину его предварительного завинчивания в массив грунта. Кроме того, радиальное расположение выхлопных отверстий приводит к неравномерному распространению волн, сжатия в массиве грунта при газоимпульсном воздействии, в основном вдоль оси выхлопных отверстий, что снижает эффективность газоимпульсного воздействия, уменьшает объем и степень дробления массива мерзлого или прочного грунта.

Цель изобретения — повышение производительности разработки мерзлых грунтов.

840260.

Поставленная цель достигается тем что трубчатый корпус снабжен разнесенными по высоте коническими втулками, на поверхности которых образованы кольцевые проточки, соединен ные с радиальными выхлопными отверстиями, причем нижняя коническая втулка совмещена с винтовым наконечником. Верхняя коническая втулка снабжена дополнительной винтовой лопастью. Выхлопные отверстия верхней и нижней конических втулок соединены с источником сжатого газа раздельно.

На фиг, 1 схематично показан рабочий орган рыхлителя общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3узел. I на фиг. 1. 15

Рабочий орган гаэоимпульсного рыхлителя включает трубчатый корпус

1 с винтовым наконечником 2 и расположенной в верхней части источником сжатого газа 3, соединенной, например,20 с компрессором высокого давления (не показан) . Трубчатый корпус 1 снабжен двумя разнесенными по высоте коническими втулками 4 и 5. Нижняя коническая втулка 5 совмещена с винтовым наконечником 2. Обе втулки 4 и

5 снабжены на поверхности кольцевыми проточками 6 и 7, в которые выведены соответственно выхлопные отверстия

8 и 9, соединенные осевыми каналами

10 и 11 с источником 3. Верхняя коническая втулка 4 снабжена дополнительной винтовой лопастью 12. Под источником сжатого газа 3 расположена клапанная коробка 13, внутри которой каналы 10 и 11 перекрыты выпускными клапанами 14, соединенными посредством штоков 15 с соленоидами 16. Выпус. кные клапаны 14 смонтированы на возвратных пружинах 17 сжатия. Поршневые полости 18 выпускных клапанов 14 со- 40 единены с источником 3 посредством канала 19, Работа. газоимпульсного рыхлителя осуществляется следующим образом.

Под действием осевой пригруэки 45 и крутящегося момента посредством винтового наконечника 2 и винтовой лопасти 12 корпус 1 рабочего органа заглубляется в мерзлый или прочный грунт на глубину, равную его длине h, Одновременно происходит заполнение емкости 3 сжатым газом. Грунт, уплотненный в стороны коническими втулками 4 и 5 надежно герметиэирует выхлопные отверстия 8 и 9. Давление газа на торцы клапанов 14 уравновешивается усилием предварительного сжатия пружины 17. При срабатывании одного из соленоидов 16 клапан 14 перемещается влево, сжимая пружину 17 и открывая выход сжатому газу из источника 3 че- ® рез канал 10 к выхлопным отверстиям

8 уплотняющей конической втулки 4.

Гаэ, вытекая s грунт с большой скоростью эа промежуток времени 0,010,02 с, производит разрушение масси- á5 ва грунта. После отключения солено ида 16 пружина 17 перемещает клапа

14 в исходное положение, закрывая канал 10. При этом воздух из поршневой полости 18 по каналу 19 перетекает в источник 3, давление в которой падает до атмосферного. Далее осуществляется подача сжатого газа в источник 3, после чего включением . другого соленоида 11 открывается выход сжатого газа по каналу 11 к выхлопным отверстиям 9 втулки 5. Воз. можно также одновременное включение обоих соленоидов 14 и разрушение грунта по всей глубине внедрения рабочего органа одновременно, Затем рабочий орган выглубляется, перемещается к новому месту работы и завинчивается в массив грунта, после чего цикл работы повторяется.

В связи с тем, что грунт контактирует с рабочим органом газоимпульсного рыхлителя только по поверхности конических втулок, существенно снижается давление грунта на корпус и сопротивление его заглублению в массив грунта, что уменьшает требуемую мощность привода вращения рабочего органа.

Увеличение глубины рыхления за од. ну установку рабочего органа, повышает производительность газоимпульсного рыхлителя. Выполнение выхлопных отверстий в кольцевых выемках конических втулок предотвращает забивание отверстий грунтом и улучшает качество и объем разрушения грунта за счет увеличения площади контакта газа с грунтом.

Формула изобретения

1. Рыхлитель, включающий трубчатый корпус с винтовым наконечником и радиальными выхлопными отверстиями, сообщенными с источником сжатого газа через управляющие клапаны, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности разработки мерзлых грунтов, трубчатый корпус снабжен разнесенными по высоте коническими втулками, нижняя иэ которых совмещена с винтовым наконечником, при этом втулки выполнены с кольцевыми проточками, в которых размещены выхлопные отверстия.

2. Рыхлитель по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что верхняя коничес кая втулка имеет винтовую лопасть.

3, Рыхлитель по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что выхлопные отверстия верхней и нижней конических втулок соединены с источником сжатого газа раздельно.

840260

Л-A

Фиг.Я

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ивкин В.С. Определение диаметра винтового рабочего органа с газоди;йамическим воздействием на мерзлый грунт. †"Исследование параметров и расчеты дорожно-строительных машин",: труды Саратовского политехнического института. Саратов, 1975, вып. 88, с. 37-42.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 621839, кл. E 02 F 5/30, 1978, (прототип), 840260

6 18 11!

7 i3

Фиг. 3

Заказ 4692/40 Тираж 693 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель A. Калиничев

Редактор T ° Киселева Техред T. Маточка Корректор О.Билак