Штанговый газодинамический рыхлитель

/30 0 Е ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О/29-038283. Бюл.Макароввский маш 13 ностроител ьныи 4.6(088.8).рское свидетельств02 Г 5/30, 197кое свидетельствоЕ 02 Г 5/30, 197 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) ШТАНГОВЫЙ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИ РЫХЛИТЕЛЬ, содержащий винтовой нако нечник.с выхлопными отверстиями и корпус с емкостью для сжатого газа, связанной каналом с источником сжатого газа, в которой установлен под пружиненный поршень соединенный жесткой тягой с выпускным клапаном, сообщающим емкость с выхлопными отверстиями, при этом поршень имеет сквозные каналы с размещенными в ЯК 1010223 них обраТными клапанами о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности рыхления грунтов за счет более полного использования энергии сжатого газа и предварительного рыхления грунта в зоне выхлопных отверстий, винтовой наконечник имеет дополнительные, расположенные рядом с основными выхлопные отверстия, сообщенные через дополнительный выпускной клапан с полостью, образованной в емкости посредством перегородки и патрубка, через канал которого емкость сообщена с основными выхлопными отверстиями, причем полость через кла-. пан сообщена с источником сжатогоЕ газа, при этом жесткая тяга выполнена с расположенными у входного устья патрубка верхним и нижним упорами, между которыми с возможностью переФс мещения вдоль тяги установлен выпускной клапан емкости, а выпускной ;1 еь клапан полости связан с тягой жестко,1 1010223 2Недостатком указанного устройстваявляется низкая производительностьрыхления грунтов из-за неполногоиспользования энергии сжатого газа,заполняющего емкость, и разрушениегрунта, производится без предварительного его разрцхления в зоне выхлопных отверстий.Цель изобретения является повышение производительности рыхлениягрунтов за счет более полного использования энергии сжатого газа и предварительного рыхления грунта в зоневыхлопных отверстий.Укаэанная цель достигается тем,)что в штанговом газодинамическом рыхлителе, содержащем винтовой наконечник с выхлопными отверстиями и кор 1 пус с емкостью для сжатого газа, связанной каналом с источником сжатогогаза, в которой установлен подпружи.ненный поршень, соединенный жесткойтягой с выпускным клапаном, сообщающимемкость с выхлопными отверстиями,приэтом поршень имеет сквозные каналыс размещенными в них обратными клапанами, винтовой наконечник имеет до"полнительные, расположенные рядом сосновными выхлопные отверстия, сообщенные через дополнительный выпускной клапан с полостью, образованнойв емкости посредством перегородки ипатрубка,через канал которого емкость. сообщена сосновными выхлопнымиотверстиями,причем полость через клапансообщена с источником сжатого газа,при этом жесткая тяга выполнена срасположенными у входного устья патрубка верхним и нижним упорами,между которыми с воэможностью перемещения вдоль тяги установлен выпуской клапан емкости, а выпускнойклапан полости связан с тягой жестко. Изобретение относится к строительству, в частности к вспомогательному оборудованию для рыхления грунтов )и горных пород.Известно газоимпульсное устрой.- ство для разрушения грунта, включаю.щее заглубляемый в грунт винтовой. наконечник и соединенный с нии труб чатый корпусв котором выполнена емкость для сжатого газа. 5 мкость че" 1 в рез клапаны сообщена с источником сжатого газа и с выхлопными.отверстиями, находящимися в корпусе вбли" .зи наконечника и перекрываемыми вы" пускным клапаном 11. 13. Недостатком этого устройства является низкая производительцрсть рых- пения грунтов из-за неполного использования энергии сжатого газа, заполняющего емкость. Это обусловлено тем,что для разрушения грунта не используется кинетическая энергия истекающего ил емкости газа, так как известное устройство не обеспечивает увеличение скорости газового потока перед воздействием его на грунт, Кроме того, разрушение грунта производится без предварительного его разрыхления и образования в нем сети трещин в зоне выхлопных отверстий. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому рыхлителю является . устройство для разрушения грунта импульсным давлением газа, Оно содер- жит винтовой наконечник, трубчатый корпус с емкостью для сжатого газа, которая через клапаны сообщена с подводящей сжатый газ магистралью и с выхлопными отверстиями,.причем в емкости расположен подпружиненныйпоршень, соединенный тягой с перекрывающим выхлопные отверстия клапаном и разделяющий емкость на две пе 45 риодически сообщаемые между собой камеры, для чего в поршне выполнены сквозные каналы с установленными в них клапанами. После заглубления корпуса в массив грунта емкость за-. полняют сжатым газом от компрессора высокого давления. Затем надпоршневую камеру сообщают с атмосферой, при этомпоршень перемещается вверх открывая выпускной клапан. Происходйт импульсный выпуск газа из емкости че- фф рез выхлопные отверстия и разрушение грунта на глубину внедрения корпуса 21. Оснащение устройства патрубком, расположенным между выпускным клапаном емкости и основными выхлопными отверстиями позволяет увеличить кинетическую энергию истекающего из емкости газа, а оборудование его дополнительной полостью с выпускным клапаном указанной конструкции позволяет разрыхлить разрушаемый грунт у основных выпускных отверстий наконечника перед истечением иэ них газа, содержащегося в емкости.,На чертеже изображен штанговый газодинамический рыхлитель.Рыхлитель содержит винтовой наконечник 1 и жестко соединенный с ним3 101022 трубчатый корпус 2, имеющий емкость,3сообщенную с источником сжатого газа через трехходовыйкран 4. В емкости 3 подвижно расположен подпружиненный поршень 5, соединенныи тягой 6 с . 5 выпускным клапаном 7. В поршне 5 выполнены сквозные каналы 8, в кото- : рых установлены перепускные клада" ны 9 В корпусе 2 закреплен полый трубопровод 10, в верхней части кото рого установлен выпускной клапан 7, перекрывающий отверстия 11, через которые емкость 3 может сообщаться с основными выхлопными отверстиями 12выполненными в наконечнике 1. 13 В нижней части корпуса 2 имеется дополнительная полость 13, сообщенная каналом 1 ч и обратным клапаном 15 с 1краном М. На тяге 6 установлены верхний и нижний упоры гайки ) 16 и 17 2 Ф и посредством пальца 18 закреплен торцовый выпускной клапан 19 пере-, крывающий каналы 20, сообщавшие до" полнительную полость 13 с. дополни"тельными выхлопными отверстиями 21, 23 выполненными в винтовом наконечнике 1. Палец 18 установлен в профильных пазах, выполненных в трубопро-воде 10.Втанговый газодинамический рыхлие 30 тель работает следующим образом.Приводным механизмом (не показан ): корпус 2 с винтовым наконечником 1 заглубляют в массив грунта. При подаче через кран ч сжатого газа поршень 5 опускается, перемещая вниз Зф 3 4клапаны 7 и 19, перекрывающие при этом отверстия 11 и каналы 20, Через клапаны 9 сжатый гаэ заполняет емкость 3,. а через клапаны 15 и ка" нал 1 ч - дополнительную полость 13, При сообщении надпоршневой камеры с атмосферой посредством крана 4 избы" точным давлением газа поршень 5 перемещается вверх, поднимая тягой 6 торцовый клапан 19, открывающий кана" лы 20. Сжатый газ из полости 13 импульсно истекает через выхлопные отверстия 21 в грунт, производя вго локальное разушение в зоне основ" ных выхлопных отверстий 12, образуя сеть трещин. При дальнейшем перемещении поршня 5 вверх гайка 17 упирается в выпускнойклапан 7 и переме" щает его вверх, открывая отверстия 11. Сжатый газ из емкости 3 .импульсно истекает в трубопровод 10; ускоряет" ся в нем и воздействует через выхлопные отверстия 12 на массив грунта, осуществляя его разрушение нв глубину внедрения наконечника 1.; Затем рыхлитель поднимают и устанавливают в следующее место рыхления. После этого рабочий цикл повторяется,Использование изобретения по сравнению с известным устройством обеспечивает повышение производительности рыхления в 1,3-1,5 раза по результатам экспериментальных исследований физических моделей сравниваемых . рыхлителей на экспериментальной установке.