Устройство для уплотнения грунтов

(6) Дополнительное к авт, сеид-ву(22) Заявлено 05,08.81 (2) 3322913/29-33 И)М Кл з с присоединением заявки Мо -Е 02 0 3/046 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 2802,83, Бюллетень Мо 8 Дата опубликования описания 28, 0283 рА.Е. Дубровин, В,Е. Танчик, В.И. Б лсизнев, " ,Л.М. Бобылев, А,Н. Перменов и В.В. ффстейф;-., фт(54) УСТРОЯСТ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТО о 0 2 Изобретение относится к технике для уплотнения грунтов слоями значительной толщины и может быть использовано для производства работ в стесненных условиях строительных площадок - при обратных засыпках, в траншеях, пазухах сооружений, при рассредоточенных небольших объемах работ.Известно устройство для уплотнения грунтов и бетонов в виде диска, смонтированного на ступице приводного вала под углом к его оси Я .Укаэанные устройства работают по принципу "сверху внизн и малоэффективны при уплотнении грунтов слоями толщиной более 0,4 м.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для уплотнения грунтов, включающее приводной вертикальный вал, жестко соединенный со ступицей, наклонный к оси вертикального вала шпиндель с установленным на его нижней части посредством подшипников и обгонной муфты лопастным конусообразным рабочим органом (2 .Однако известное устройство име ет низкую эффективность из-за невозможности регулирования угла наклона рабочего органа. Поскольку шпиндель наклонен к оси вертикального вала под неизменным углом, то в процессе забуривания лопасти неоднократно ворошат грунт, что приводит к ненужн му его рыхлению и перелопачиванию. Кроме того, боковые силы уводят рабочий орган в сторону. В конечном счете снижается производительность, повькпается энергоемкость. В процессе уплотнения известное устройство малоэффективно из-за неприспособленности, неуниверсальности по отношению к различным грунтам, поскольку не позволяет изменять угол качания (прецессии) рабочего органа. Вместе с тем известно, что эффективность уплотнения грунтов, обладающих самыми разнообразными физико-механическими свойствами, существенно зависит от угла качания рабочего органа.Цель изобретения - повыаение эффективности работы устройства.Указанная цель достигается тем, что устройство для уплотнения грунтов, включающее, приводной вертикальный вал, жестко соединенный со ступицей, наклонный к оси вертикального вала шпиндель с установленным на его нижней части посредством подшипникови обгонной муфты лопастным конусообразным рабочим органом, снабжено механизмом дистанционного регулирования угла наклона рабочего органа, выполненным в виде жестко соединен 5 ного со шпинделем подвижного сектора,с зубом, соединенного посредством дугообразных направляющих со ступицей, которая выполнена с охватывающей подвижный сектор дугообразной выемкой, и установленного ксак 1 О сиально вертикальному валу поворотного штока со спиралеобразным поводком, в котором размещен зуб подвижного сектора.рПодвижный сектор выполнен по дуге, центр которой расположен на вершине рабочего органа, а ось зуба установлена эксцентрично относительно оси шпинделя.На фиг. 1 изображено устройство 20 (в режиме забуривания), общий вид на фиг. 2 - разрез Л-А на Фиг. 1 ф на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг, 4 - вид В (вырыв) на фиг. 1, на фиг.5 - сечение Г-Г на фиг. 1 ф на 25 фиг. 6 - устройство (в режиме уплотнения грунта), общий .вид.Устройство включает приводной вертикальный вал 1, жестко соединенный со ступицей 2, наклонный к оси верти- ЗО кального вала шпиндель 3 с установленным на его нижней части посредством псдшипников 4 и обгонной муфты 5 лопастным конусообразным рабочим органом 6, Устройство снабжено механиз- З мсм дистанционногс регулирования угла наклона рабочего органа, выпол 11 анным в ниде жестко соединенного со шпинделем 3 подвижного сектора 7 а зубом 8, сопряженного посредством 4 О дугообразных направляющих 9 со ступицей 2, которая выполнена с охватывающей подвижный сектор ответной дугообразной выемкой, и установленного ксаксиально вертикальному валу поворотного :тока 10 с поводком 11, в спиралеобразном пазу 12 последнего размещен зуб 8 подвижного сектора,. Поворотный шток 10 смонтирован с возможностью свободного поворота относительно вертикальноговала посредст- ") вом подшипников 13. Подвижный сектор 7 выполнен по дуге окружности, центр которой расположен на Вершине рабочего органа (точка 0), а ось зуба 8 установлена эксцентрично, т.е. смецена относительно оси шпинделя 3 на некоторый угол с 6, соответственно начало спирального паза 12 поводка 11 (точка а на фиг, 5) смещено относительно оси шпинделя (точка Ь) на не которую величину аЬ.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы устанавливают угол наклона шпинделя равным 65 нулю путем поворота штока 10 вручную или отдельным механизмом (не показано) до упора (точка а на фиг. 5), При этом рабочий орган занимает положение, показанное на Фиг. 1, т.е. оси шпинделя и вертикального вала совпадают. При вращении вертикаль" нсгс вала 1 в направлении, обеспечивающем эаклинивание обгонной муфты 5, рабочий орган вращается вместе сс шпинделем 3 (пс часовой стрелке, если смотреть сверху) и при некотором усилии вертикальной подачи благодаря лопастям забуринается в насып" ной грунт на необходимую глубину.После достижения заданной отметки пс глубине шток 10 поворачивает на определенный угол в зависимости от Физико-механических свойств грунта. При повороте штока 10 и жестко связаннсгс с ним поводка 11 благодаря наличию в последнем спиральногопаза 12, зуб 8 перемещается в вертикальной плоскости на угол, величинакоторого однозначно определяется углом поворота штока. Вместе с зубом 8 пс дугообразным направляющим 9 поворачивается в вертикальной плоскости подвижный сектор 7 и, следовательно, рабочий орган 6 (фиг. 6). Одновременно изменяют направление вращения вертикального вала 1, при этсм грсисхсдит растсрмаживание обгоннсй муфты 5 и рабочий орган совер 111 аепреце 11 рующее движение При сд нсвременнс 11:,ри 11 сжении на рабочий орган верикальнсй нагрузки и пре:ессир ющегс движения происходит периодическое накатывание лопастей на грунт, просыпающийся небольшими порциями в:ежлспастнсе пространстно.;сслсйнс,. 1:алыми порциями уплотняя под "сбой т.рунт, рабочий орган постспс 11 ис выходит на поверхность, оставляя под собой столб уплотненногогрунта , грг. Ову;10 сваю) Смещение оси зуба 8 относительносои .:;пиндят:;.1=. 3 на неко орый угол сс пс:,"всляет избежать "мертвой зоны" при ус. в .ансвке углов наклона , равных или близких гулю, Так, если зубЯ нахс;.;итон э положении а (фиг. 5 и 1), тс у.:-с,1 наклона= О, если зуб 8 перелестить поводком 11 в полсжн 11 е с, с= .= 20-25 град.Яадежная Фиксация зуба 8 и, следсьательнс, рабочего органа 6 при любом угле наклона обеспечивается правильным выбором геометрических параметров спирального паза и, н частности,углом трения.При использовании предлагаемого устройства благодаря тому, что при забуринании ось шпинделя совпадаетосью вертикальнсгс вала, уменьшается разрыхляемость грунта, снижается энергоемкость, Исключается уводрабочего органа в сторону, снижается уровень динамических нагрузок на привод и на.устройство в целом. Возможно быстрое,втечение несколькихсекунд,переналаживание рабочегооргана при переходеот забуриванияк уплотнению и наоборот, а также при переходе с одного вида грунта на другой; т.е. повышаются производительность, универсальность.Предлагаемое устройство способно эффективно уплотнять грунты слоями значительной толщины с одинаковойстепенью уплотнения, при этом отпа-, дает потребность в пЬлосной отсыпке, т.е. в бульдозере-планировщике. Устройство целесообразно применять для глубинного уплотнения грунтов в особо стесненных условиях, когда не допускаются динамические нагрузки на строительные конструкции и различные подземные коммуникации(трубопроводы, кабели и т.п.)Формула изобретения1. Устройство для уплотнения грунтов, включающее приводной вертикальный вал, жестко соединенный со ступицей, наклонный к оси вертикального вала шпиндель с установленным на его нижней части посредством подшипников и обгонной муфты лопастнымконусообразным рабочим органом, о тл и ч а ю щ е е с я тем; что, с целью повюения эффективности работы,оно снабжено механизмом дистанционного регулирования угла наклона рабочего органа, выполненным в видежестко соединенного со.шпинделемподвижного сектора с зубом, соединенного посредством дугообразных направляющих со ступицей, которая выполнена с охватывающей подвижныйсектор дугообразной выемкой, и установленного коаксиально вертикальному15 валу поворотного штока со спирале,видным поводком, в котором размещен зуб подвижного сектора.2. Устройство по п. 1 о т л и ч аю щ е е с я тем, что.подвижный секЯ тор выполнен в дуге, центр которойрасположен на вершине. рабочего органа, а ось зуба установлена эксцентрично относительно оси шпинделя.Источники информации,25 принятые во внимание при экспертизе1. Патент СИА В 2917979,кл. 94-45, опублик. 1969.2. Рабочий орган для уплотнениянасыпных грунтов слоями значительнойЗО толщины. Информационный листок,Р 574-80. СаратоВский ЦНТИ, 1980.1000516 Составитель ВТехредК.Мыцьо атвеев ректор А. Дзятко актор С. Крупенин ПодписиР ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,каз 1293/27 Тираж 671 ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва, Х(-35, Р