Устройство для погружения винтовых свай

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоаетсннхСоцналнстнческнхРеслублнн896184Опубликовано 07.01,82. БюллетеньДата опубликоваиия описания 07.01.82 ДК 624 155(088.8) 72) Автор изобрет В. М, Бочаро Новочеркасский ордена Трудового Красного намениполитехнический институт им. Серго ОрджонЪжцзе -,:ф 1) Заявитель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОГРУЖЕНИЯ ВИНТОВЫХ СВАЙ Изобретение относится к строительству ипредназначено для погружения винтовыхсвай, обсадных труб или других конструкций при использовании комбинированногоспособа погружения.Известно устройство для погружениявинтовых свай комбинированным способом,содержащее вращатель, используемый длявращения сваи и связанной с ней лопасти,и вибратор, установленный на вращателе 11Недостаток устройства заключается втом, что вибратор, установленный на вращателе, заставляет вибрировать все устройство для погружения сваи, что снижает эффективность воздействия вибрации на сваюн ускоряет износ устройства,Наиболее близким техническим решениемк изобретению является устройство для по-,гружения винтовых свай, включающее вращатель, сваю, у которой винтовая лопастьимеет возможность осевого перемещенияотносительно сваи, и вибратор, расположенный на наголовнике сваи 21,Недостатком устройства является то, что фусилие, создаваемое вибратором и направленное вдоль оси погружаемой сваи, и усилие, создаваемое вращателем для завинчивания сваи в грунт не регулируются в зависимости от свойств грунта, что снижает эф-. фективность погружения сваи. Если свой; ства грунта таковы, что свая в него легко ввинчивается, то винтовая лопасть доходит. до нижнего упора сваи, и если в этот момент ие увеличить осевые силы погружения, то условия погружения сваи ухудшаются, так как винтовая лопасть начинает выдавливать повышенное количество грунта, в результате чего образуются полости, и свая плохо закрепляется в грунте. Если же свая легко погружается в грунт осевыми.силами от вибратора, то винтовая лопасть, дойдя до верхнего упора, воспринимает вибрации, что приводит к снижению эффективности погружения сваи.Цель изобретения - повышение эффективности погружения сваи путем автоматического саморегулирования работы вращателя и вибратора в зависимости от свойств грунта в месте погружения сваи.Цель достигается тем, что в устройстве для погружения винтовых свай, содержащем вращатель, через втулку которого пропущена свая с наголовником, вибромолот, ус. тановленный на наголовнике, и электродви 89618440 45 50 55 гатели вращателя и вибромолота, приводной двигатель вращения выполнен с фазным ротором, в цепь роторной обмотки которого включен приводной двигатель вибромолота.На чертеже показаны кинематическая и электрическая схемы.Устройство состоит из асинхронного двигателя 1, соединенного через передачу 2 с втулкой вращателя 3. У двигателя 1 фазная обмотка ротора соединена с подстроечным реостатом 4 и электрическим двигателем 5 вибромолота 6, установленного на наголовнике 7 сваи 8, имеющей винтовую лопасть 9. Винтовая лопасть 9 вращается от сваи 8 и может свободно перемещаться вдоль оси сваи в заданном конструкцией сваи пределе,Работа устройства осуществляется следуюши м образом.Подается напряжение на двигатель 1. При этом напряжение оказывается приложенным также и к двигателю 5, так как в момент запуска двигателя 1 он работает в режиме трансформатора. Двигатели 1 и 5 запускаются, при этом пусковой ток обоих двигателей пониженный, и запуск не оказывает существенного влияния на другие приемники, что важно в условиях работы от источников ограниченной мощности на строительной площадке. Однако частота напряжения на двигателе 5 в момент запуска максимальная, так как это чатота ЭДС ротора двигателя 1. Известно, что при неподвижном роторе частота ЭДС асинхронного двигателя равна частоте сети. Следовательно, при запуске двигателя 5 вибратор 6 развивает максимальную мощность, что обеспечивает начальное погружение наконечника сваи в грунт и отход винтовой лопасти от нижнего ограничителя. Плавное нарастание частоты вращения фазного ротора двигателя 1 и втулки 3 обеспечивает плавное внедрение лопасти 9 в грунт. После запуска двигателей система привода приходит в некоторое равновесное состояние, определяемое параметрами двигателей, величиной сопротивления реостата 4, свойствами грунта. Параметры двигателей 1 и 5 и реостата 4 подобраны таким образом, чтобы для данного грунта погружение сваи осуществлялось без соприкоснования винтовой лопасти 9 с верхним ограничителем и заданным нажимом на нижний ограничитель, Пусть свая погружается в рыхлый или сыпучий грунт, когда ее погружение при установившейся частоте вибраций вибромолота 6 наиболее интенсивно. Однако в этом случае момент сопротивления вращению наименьший, поэтому двигатель 1 работает с максимальной частотой вращения и минимальной частотой ЭДС ротора. Следовательно, двигатель 5 также работает с минимальной частотой вращения. Если же частота вибраций оказывается недостаточной и свая погружается недостаточно быстро, так что винтовая лопасть приходит в соприкосновение с нижним упором сваи и начинает выпучивать грунт, то нагрузка на 5двигатель 1 увеличивается, Это вызывает снижение частоты вращения ротора двигателя 3 и увеличение частоты его ЭДС а следовательно, и увеличение частоты вращения ротора двигателя 5. Следовательно, увеличивается частота и энергия вибромолота 6 и он может переходить в ударный режим работы, увеличивая интенсивность погружения сваи, Если частота вращения двигателя 5 чрезмерна и винтовая лопасть упирается в верхний ограничитель сваи, то реостат 4 переводится в такое положение, чтобы частота вращения ротора двигателя 1 увеличилась. Тогда частота его ЭДС снижается, уменьшается частота вибрации. Система снова работает в оптимальном режиме.Если плотность грунта увеличивается, то снова возрастает нагрузка на двигатель 1, при этом за счет увеличения частоты и величины ЭДС его ротора, питающей двигатель 5, возрастает частота вращения двигателя 5 и частота вибромолота 6. Таким образом, в некотором диапазоне изменения 25 реологических свойств грунта оптимальнь 1 йпо условиям производительности и качества установки сваи режим поддерживается автоматически без вмешательства оператора. Если же условия работы выходят за границы этого диапазона, то оператор, воздействуя на величину сопротивления реостата 4, снова задает новый диапазон. Путем некоторого усложнения устройства, путем введения известных устройств автоматики можно полностью исключить вмешаз 5 тельство оператора.Положительный эффект достигается засчет повышения эффективности погружения и производительности труда,Формула изобретенияУстройство для погружения винтовыхсвай, содержащее вращатель, через втулку которого пропущена свая с наголовником, вибромолот, установленный на наголовнике, и приводные двигатели вращателя и вибромолота, отличающееся тем, что,с целью повышения эффективности погружения сваи путем автоматического саморегулирования работы вращателя и вибромолота в зависимости от условий погружениясваи, приводной двигатель вращателя выполнен с фазным ротором, в цепь роторной обмотки которого включен приводной двигатель вибромолота.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР195378, кл, Е 02 Р 7/26, 1967.2. Авторское свидетельство СССР344075, кл. Е 02 Р 7/26, 1972,СоставитТехред АТираж ЗУПИ Государсто делам изобрМосква, Ж - 3ПП Патент,ель В. Королев. Бойкас Корректор МПодписноевенного комитета СССРетений и открытий5, Раушская наб., д. 4/5Ужгород, ул. Проектная