Устройство для задавливания зонда и завинчивания якорей переносной установки статического зондирования

Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 07.1 Ильиче изобретения Ордена Октябрьской Революцииоюзный государственный проектно-изыскатено-исследовательский институт энергетическии электрических сетей Энергосетьпроект( 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАВЛИВАНИЯ ЗОНДА И ЗАВИНЧИВАНИЯ ЯКОРЕЙ ПЕРЕНОСНОЙ УСТАНОВКИ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯИзобретение дования прочно природных усло зондирования. Известны устройств зонда и завинчивания статического зондиров Недостатком этих раздельный привод на вания и якорения, что кц тяжелыми, неприготся к области исслесвойств грунтов в етодом статического относистныхвиях м а для задавливация якорей в установке ния 1.устройств являетсямеханизм задавлиделает эти установными для переносок.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для залавлцвация зораида и завццчивацпя якорей переносной установки статического зондирования, включающее раму, гидроцилинлр вдавливания с рейкой ц штоком, снабженным скобой с кулачками и полым валом, на котором смонтированы правая ц левая подпружиццые полумуфты и цилинлрцческая шестерня, взаимодействующая с рейкой гидроцилиндра, зажимной патрон и источник давления 2.Недостатком этого устройства является то, что при завинчивании в грунт якорей этот процесс происходит с остановками при движении цилиндров в одну сторону. Прц обратном ходе цилиндра механизм поворота не вращает якорь, в результате процесс завцнчцвацця растягивается по времени,увеличивая тем самым общее время ца зондирование. К тому же при холостом ходецилиндра при завинчивации изнашиваютсятакже детали и расходуется топливо в двигателе приводной станции,Следствием холостого хода прц завинчивациц якорей является низкая производительность при заякоривании устройства.10 Целью изобретения является повышение,производительности прц завцнчцвании якорей за счет исключения холостого хода гидроцилиндра вдавливания.Указанная цель достигается тем, что вустройстве для задавлцвацця зонда ц завццчцванця якорей переносной установкистатического зондирования, включающемраму, гцдроцилинлр вдавливания с рейкойи штоком, снабженным скобой с кулачками20 и полым валом, па котором смонтированыправая ц левая подпружинные полумуфтыи цилиндрическая шестерня, взаимодействующая с рейкой гцдроцилиндра, зажимнойпатрон ц источник лавлвния, на полом ва.25 лу скобы смонтированы снабженные зубчатыми полумуфтами две конические шестерни ц промежуточная коническая шестерня,находящаяся в постоянном зацеплении сконическими шестернями, при этом праваязо и левая подпружинные полумуфты установ 964051лены )ежл 1 сониСеки) шестернями с Воз- зон Я Опре;еется по )а 0 етр 35. Заможиостью пОперемопного зцепен.я с жМной по в;.Иый паро б засрсп,ен назубчатыми полумуфтамн конических шесте- коце штока 13, неполвжный патро 7 -рш, Одна из которых жестко связана с ци- Я закрепленной раме 1линдрической шестерней. Описываемое устройство раоотает сле 11 Я 1)иг. 1 изооражено п)еложсннос,м 0 цм ООРЯЗОустройство в процессе влавлииая зонЛа; При статическом зон.ировани на точна фиг. 2 - то же, в процессе завннчива- ке зондирования размечаются места подпия якорей; на фиг. 3 - 5 - конструктивные якоря, которые поочередно заворачиваютэлементы предлагаемого устройства, ся в грунт. Вначале якорь заворачиваетсяо ",Устройство состоит из рамы 1, устройст- вру шую на длину лопасти, а затем, в завива для задавливания зонда и завин 1 иваня симоти от грунтов, на многогранныйякорей 2, источника давления (например, стержень якоря надевается устройство 2гидростанции) 3, зонда 4 с колонной штанг сфиг, 2) таким образом, чтобы скоба5, зажимных патронов 6 и 7 (соответствеп ложилась на грунт и крепилась лопат 15но подвикного и неподвижного), якорей 8,сам 29, или на многогранный хвостовики системы измерения (на фиг, не показана). якоря одевается переходник 36 с буром иУстройство для залавливаия зонда н на него уже ставится устройство 2 с многозавинчивания якорей состоит из гидроц- гранным отверстием на торце 17 и улержилинлра вдавливания 9 со штоком, зажим- вается от враиония штангами 5, пропущенного патрона 6. Гилроци:инр 9 имеет фла- ными через шток гилроцилинлра (по типунец 10, зубчатую рейку 11, направляющУю прения мотобуром).12 и шток 13. На штоке 13 с лву.с сторонПр вк;ючении устройства 2 с позакрепляется скоба 14 с направляющими, мощью золотника, расположенноо на уст 15, с помоцью которых она связана с гил- ройстве, и источника давления 3 гидророцилинлром 9. цилиндр 9 совершает возвратно-осг паВ скобе на подшипниках скольжения тсльые перемещения относительно иеиосмонтирован полый вал 16 с многогранны-;вижного штока 13 и вращает закреилснми отверстиями на торцах 17 и 18, на кото- З 0 ной на нем рейкой 11 шестерню 19. ШесРом своболлно Врапается цилиплри еская,еря 19 жеско связанна 5 с конескОйшестерня 19, жестко связанная с кониче- , ерней 20 и по 1 ухуфтой 21 со скошенской шестерней 20. На торце конической ь, зубьями, расположенными так, чтошестерни 20 закреплена зуочатая полу- ири прямом вращении они входят в зацепмуфта 21 со скошенными зубьям 1 хоние- з-, ие с полмуфто 25, сидящей на валуская шестерня 20 находится в зацеплении 16 на шпонке 27 вращает вал вмссте сс конической шестерней 22, в свою очередь,.со,а при обратном холе поршня инаходящейся в зацеплении с конической В а нии шестерни 19 полумуфта 25 отшестерней 23, свободно вращающейся на аегот нолумуфты 21 и вращение ваполо Вал 16 На торн шестерни 23 за 4)нс пере;Ястсякреплена зубчатая полумуфта 24 со ско- " 10 и,еская шестерня 20 передает врашенными зубьями. Ме)клу коническими,цне через коническую шестерво 22 кошвстернями 20 и 23 распо осены полу- ничсской шестерне 23, связанной черезмуфты 25 н 26 со скошенными зубьями. Олум, фту 24 с полумуфтой 26, силяпей ъПолумуфты 25 и 26 сидят на шпонке 27, 45 Вал на шпонке. Скошенные зуоья на полу.свободно перемещаются вдоль вала 16 и,д,ф.гах 24 и 26 распо 0)сены так, что приприжаты к ответным полумуфтам 21 н 24;, р. Яче момента валу 16 по ухуфтамиконичессих шестерен 20 п 23 пружиной 28. и 25 при вращении шестерни 19 в одну стоПри завинчивании якорей устройство 2,0, полумуфта 26 отжимается от полуставится на землю и крепится с помощью -) .,1)ы 24, а при изменении направлениялопаток 29 для восприятия крутящего реак-анвния полумуфты 24 и 26 входят в за.тивного момента. При завинчивании яко-, пление и передают момент вращения ва.рей в слабые грунты устройство 2 ставится; 16, а полумуфта 25 при этом Отжимаетмногогранным отверстием 17 на многогран- , От полумуфты 21. Шестерни 20 и 2 Зный хвостовик якоря 8 н удерживается от з:-1 Всегда вращаются в разные сторонькрутящего момента штангой 5, пропущен- Таким ооразом, при вращении шестерной через шток устройства 2 (по типу оу- ни 19 в одну сторону будет передаваться,рения мотобуром). Вращение валх 16 полумуфтами 21 и 25, аНа гидроцилиндре 9 установлен ревср- при вращении шестерни 19 в другу 0 стороивный золотник 30, переключаемый двухя,) иполумуфтами 24 и 26. Причем пр изкулачками 31, расположенными на скобе менении направления вращения шестернеи14 и нажимающими во время хода ссоб. 19 вал 16 всегда будет вращаться В одну:ли цилиндра на рычаги 32 золотника 30. Сторону, Таким образом, при заворачиваУстройство 2 с источником давления 3 нии якоря 8 в грунт он будет заворачисвязано с помощью разрывных муфт 33 б 5 ваться при ходе цилиндра в одну и другуюлангов 34. Общее усилие вдавливания сторону. Здесь по сравнению с прототипомскорость завинчивания увеличивается в два раза.Описанным выше образом якорь завинчивается ца необходимую глубину. Затем устройство 2 переставляется на второй якорь и процесс якорения повторяется,После завинчивания якоря 8 скрепляются с рамой 1, на которую устанавливается устройство 2 (см. фиг. 1), через шток поршня и патроны б и 7 пропускается колоцна штанг 5 вместе с зондом 4.При включении гидростанции 3 устройство 2 работает в режиме задавливания или извлечения зонда, т, е. производится статическое зондирование грунта.При задавливании или извлечении зонда шток 13 совершает возвратно-поступательное перемещение относительно неподвижного гидроцилиндра 9. При этом при ходе вниз патрон 6 вдавливает зонд, а патрон 7 пропускает колонну штанг 5, при ходе вверх патрон 6 скользит по колонне, а патрон 7 удерживает колонну от извлечения.Измерения в процессе вдавливания зонда осуществляется измерительной системой (электрической, гидравлической и т. д.). Общее усилие вдавливания определяется по манометру 35.Аналогично осуществляется извлечение :зонда, В этом случае переключаются патроны б и 7 на извлечение и при ходе штока 13 вверх патрон 7 пропускает колонну, при ходе штока 13 вниз патрон 6 скользит по колонне, а патрон 7 удерживает ее от падения.По окончании зондирования производится выворачивание якорей. В этом случае устройство 2 ставится мцогограцнь 1 м отверстием 18 ца переходник 36, соединенный со стержнем якоря, и фиксируется на нем от осевого перемещения, т. е. устройство ставится ца переходник другой стороной вала (по отношению к завинчивапию). При этом при ходе цилиндра 9 вращение без холсстого хода будет осуществляться в другую по отношению к завинчиванию якоря сторону. Реактивный момент при выворачнванци якоря воспринимается пропущенными через шток 13 штангами 5, которые удерживаются от вращения вручную.Таким образом, с помощью описывае 5 мого устройства осуществляется завицчивание и вывинчивание якорей без холостого хода цилиндра. Скорость здесь увеличивается по сравнению с прототипом в два раза.10Формула изобретенияУстройство для задавлнвания зонда изавинчивания якорей переносной устаов ки статического зондирования, включающее раму, гидроцилиндр вдавливания с рейкой и штоком, снабженным скобой с кулачками и полым валом, на котором смонтированы правая и левая подпружиненные 20 полумуфты и цилиндрическая шестерня,взаимодействующая с рейкой гндроцилицдра, зажимной патрон и источник давления, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности прн завинчи ванин якорей за счет исключения холостого хода гидроцилиндра вдавливания, на полом, валу скобы монтированы снабженные зубчатыми полумуфтами две конические шестерни ц промежуточная кониче- ЗО ская шестерня, находящаяся в постоянномзацеплеции с коническими шестернями, прц этом правая и левая подпружинные лолу- муфты установлень 1 между коническими шестернями с возможностью попеременноЗб го зацепления с зубчатыми полумуфтамцконических шестерен, одна из которых жестко связана с цилиндрической шестерцей.4 О Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Пенетрационно-каротажная станция.Каталог геофизической аппаратуры, Недра,1969.452 Авторское свидетельство СССРЛо 567999, кл. 6 01 Х 3/42, 1975 (прототип).Харьк, фпл. пред. Патеи Заказ 10247 1.1 ПО Попс 11 зд.235 осударственного когтите 113035, Москва, Ж Тираж 711 Подписное СССР по делам изобретений и открытий Раушская иаб., д, 4 т 5