Рыхлитель

,т А. Хеара, В. р. Баловаев. С. В. Шатов, Б. АХмелевеаий,и В. И. Большаков Днепропетровский инженерно-строитель ый инститтМинистерства высшего и среднего специаль го"образования Украинской ССР, Московский автомобильно- рожный институт Министерства высшего и среднего специального образования СССР(7 ) Заявитель 1 Реи:Рр м Р ееелетл промышленных предприятий Украинской ССР(54) РЫХеИТЕ 1 Ь Изобретение относится к строительномуи дорожному машиностроению для производства земляных работ в прочных и мерзлых грунтах клиновидными рабочими органам.Известен рыхлитель, включающий на 11 РИВ.15 К 1 Ц 5 т 10 И ПОДаЮШИЙ К,1 ИН С УСттеГа МИ,.им;етрично расположенными на его рабоих юверхностях относггельно его продольной оси 11.Недостатком этого технического решенияявляется боковое смещение клина в сторону открьтой стенки забоя, за счет меньшегосопротивления внедрению боковой поверхности клина, обращенной в сторону открытой стенки забоя и потеря энергии на боковое сме 1 цение клина.Наиболее близким техническим решениемявляется рыхлитель, включающий направляющуо шта н гу, на которой смонти ровансвободно 11 адающий боек с канатом подъема и ударный клин 121,Нсдостатком известного рыхлителя является потеря энергии при ударе, расходуемая на отскок бойка при соударении засчет упругих сил материала клина и бойка,а также потеря энергии на боковое смещение клина в сторону открытой стенки забоя.Цель изобретения - повышение эффективности рыхления за счет увеличения КПД удара при сохранении боковой устойчивости направляющей штанги.Указанная цель достигается тем, что боек ьыполнен из грузовых блоков связанных между собой гибкими элементами, а рабочие поверхности ударного клина выполнены с уступами, асимметрично расположенными относительно продольной оси клина.Кроме того, если боек выполнен нз двух грузовых блоков, то масса нижнего блока равна 2- - 3 массы клина, а масса верхнего блока равна 3 - 4 массы клина.На фиг. 1 изображен рабочий орган рыхлителя, общий вид; на фиг. 2 - этап погружения ударного клина в разрабатываемую среду.Рыхлитель включает ударный клин 1, на боковых рабочих поверхностях которого выполнены уступы 2, причем они располагаются асимметрично относительно продольной оси клина 1, т. е. уступы 2 находятся на разных уровнях в пределах одной сту 899796в ф 2 - 3)гп,;гп. фа (3 - 4)гп формула изобретения пени клина 1. В верхней части клина 1 смонтирована направляющая штанга 3, на которой смонтирован боек, представляющий собой два грузовых блока 4 и 5, на боковых поверхностях которых смонтированы кронштейны 6, а на грузовом блоке 5 установлены кронштейны 7. Между собой блоки 4 и 5 связаны гибкими элементами, например цепями 8. Через кронштейны 7 проходит канат 9 подъема.Рыхлитель работает следующим образом.Ударный клин 1 устанавливается на дневную поверхность грунта в том месте, где необходимо произвести его разрыхление. По направляющей штанге 3 с помощью каната 9 осуществляют подъем грузовых блоков 4 и 5 на необходимую высоту (фиг. 1). Затем освобождают канат 9, блоки 4 и 5 под действием силы тяжести перемещаются в направлении к клину 1 (фиг. 2). При этом первоначально по корпусу 1 наносит удар нижний блок 4, который перемещается со скоростью свободного падения. Грузовой блок 4 передает свою энергию клину 1 и сообщает ему перемещение (внедрение в массив грунта). Этот процесс продолжается до тех пор пока скорость блока 4 не станет равной нулю,В тот момент, когда скорость нижнего блока 4 приближается к нулю (приближается отдача падающего груза) осуществляется удар верхнего грузового блока 5 по блоку 4 и передача его энергии ударному клину 1, который погружается на большую глубину.При необходимости погружения клина 1 на большую глубину рабочий цикл устройства повторяется.При разрушении прочных и мерзлых грунтов уступы 2 на рабочих поверхностях клина 1 обеспечивают снижение сил трения за счет зависания грунта на некотором участке а. Это позволяет увеличить скорость внедрения той рабочей поверхности клина 1 (на фиг. 2 - это правая поверхность), на которой выполнен первый уступ 2. Поэтому при работе рыхлителя на скол в забое необходимо его устанавливать таким образом, чтобы первый уступ 2 находился с противоположной стороны по отношению к открытой стенке забоя (фиг. 2).Таким образом, асимметричное расположение боковых уступов 2 компенсирует перемещение клина 1 в направлении к открытой стенке забоя. 5 1 С 15 зю Н ЭО 35 4 О 45 Для наиболее эффективного разрушениягрунтов необходимо выдержать следующиесоотношения масс падающих грузов: где а, - масса ударного уклина 1;гп - масса нижнего грузового блока 4; гп - масса верхнего грузового блока 5.Выполнение клина 1 и грузовых блоков 4 и 5 по указанным соотношениям позволяет получить наиболее максимальный КПД устройства,Таким образом, асимметричное расположение уступов на рабочих поверхностях ударного клина и выполнение ударной части в виде грузовых блоков, связанных между собой гибкими элементами, позволяет повысить эффективность процесса разрушения прочных и мерзлых грунтов, увеличить долговечность рабочего органа и базовой машины, на которой он будет установлен, улучшить условия труда рабочих. 1. Рыхлитель, включающий направляющую штангу, на которой смонтирован свободно падающий боек с канатом подъема и ударный клин, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности рыхления за счет увеличения КПД удара при сохранении боковой устойчивости направляющей штанги, боек выполнен из грузовых блоков, связанных между собой посредством гибких элементов, а рабочие поверхности ударного клина выполнены с уступами, асимметрично расположенными относительно продольной оси клина,2. Рыхлитель по п. 1, отличающийся тем, что боек выполнен из двух грузовых блоков, при этом масса нижнего блока равна 2 - 3 массы клина, а масса верхнего блока равна 3 - 4 массы клина. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ239525,кл. Е 21 В 1/02, опублик. 1911. 2. Авторское свидетельство СССР589343, кл, Е 02 Г 5/30, 1975 (прототип).Редактор А. ШандорЗаказ 12107/42 Составитель А. Калиничев Техред А. Бойкас Корректор М. Дсмцик Тираж 7 0 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