Устройство для уплотнения грунта

(23) Приоритет Государстеенный номнтет ьеаета Мнннстроа СИР по делаю необретеннй и еткрытнй(72) Авторы изобретения Н, П. Ряшенцев, Д, Г, Суворов, 10. В, Погарский, А, Т. Малов и Б. Ф. Симонов Институт горного дела Сибирского отделения АН СССР(54) устРОЙстВО для уплотнения гРунтА Изобретение относится к машинам для уплотнения преимущественно связных насыпных грунтов и может быть использовано для работ в стесненных или свободных условиях на объектах промышленно-гражданского, гидротехнического и дорожного строительства.Известно устройство для уплотнения грунта, содержащее гидродвигатель шарнирно-рычажной подвески, ца которой смонтирован рабочий орган с силовым приводом.Однако такое устройство характеризуется неустойчивостью рабочего режима трамбуюшего рабочего органа, обусловленной значительными изменениями хода ударника с трамбуюшей плитой из-за неровностей поверхности и неоднородности физико- механических свойств уплотняемых насыпных грунтов, Это значительно ухудшает эксплуатационные показатели устройства, так как затрудняет ет о оаботу и усложняет управленце рабочим органом, особенно в режимах цаиболее производительного уплотнения, осуществляемых при непрерывном перемешеццц рабочего ор 1 аце цад поверхностью грунта, Кроме того, в устройстве отсутствует система автоматическоговключения обеспечивающая запуск рабочего органа только при взаимодействии трам 5 бующей плиты с грунтом, а силовой приводрабочего органа, содержащего значительное число взаимодействующих между собо 11подвижных частей - цилиндра, поршней соштоком, элементов распределительной. сис 10 темы, характеризуется сложностью конструкции,Цель изобретения - повышение эксплуатационных и технологических характеристикусто ойств а,й Для этого устоойство снабжено управляющей катушкой индуктивного датчика, соедццецчой спусковым блоком, датчиком тока, соединенным через систему временнь,хинтервалов индикатор состояния ц блок пц 20 тания с электромагнитом гидрооаспределителя, устанавливаемого на питающей магистрали гидродвцгателя шарцирцс рычажной,подвески, причем силовой привод выполненв виде электромагнитного двигателя, сцаб 25 жеццого буферным устройством с дцемагццт ИБМ ТРУОХатН Стет)жОМНа ХС(тэоЭМ ЗЯ коепххена чхтэявт(сии(ая (хят-(тх х ичук(ви.-. ГО Д) ЧИКЯ Я:гУ ., 1 ХХ)СХ ОГО Х)ПЯ Я(0 ря ЛЕК 1 рОМХтпнХ).ОГО,Е(ВН)"1(.тг:,Пя Ос Д И (8(адячик Оь т)тхяпи;. т ь)ь Ит; т)рь эле(ктг(,.-(х 1 нитного тета трхт. Не 1 с гсВтканатом В . г,1 ен диа,)Гстх х( й трубЧЯТЫй С г(ер)18 Х Ч(ЕЕХ(ЭГ(О тт (1 рэ(ХХ ТЕ)ЯНя хоиг, 1 показана .:.нст)ук)я ус.х.р 1)й (г ХВЯ т)ЛЯ УХ1(,ХНЕХИЯ )Уй Я ( тт г схема у 1 Ц)аепехи 51 пабэчм проее(сэм.Ъ хройс 1)с ссдерк 1 мапт;ну 1 с пар= нирнэ р(хта)х цэ (Н)дв(х; - -.;о ( Гидр 1 дви ГЯТЕХ 18(4,"., ) ГОЛОЕной Ч(СТИ ХОЛРЕ(К) т(О СРЕДСТВОМ 1 ХДРОв 1 Я Ьтн ф СМ(ЭЕХЧХХХ)т)ВЯЕ рабОЧИЙ ОО,аи, ,тстя,О) т Итаэ; )Ьбэче О 01 Я НЬттэтс) - .: -, Чдт ЭчеиО(;т т дВИГщмэп( ( т)д(ртЕнг;" -"сгс 1)ггн ( и бэЧЕО 4 Хг(иЪ" т)" О Х;Р. чО ОПЬ 8 За 7 Лгчань ех ма1(т,";то 101 Ъй; сс яцни не я".:ма 7 Вер(тттг) О гоер Гс н нтжнегэ полк"СОВ Я, т-: П ( Г): НЯХояздяСнИХ 11 рясПОЛОжец бФрв(ЭМХГ 1( тР. 5.ООЬ 2, )Оедвценньхи с п)м( э цнагнинОГ(э звена . 3С рйээянм Ор(1 Йт;( .рн ВкХХчеХНО)4 ДВт-гфГа 1 ДЛЯ ЧК г.ПЕ) г(а егт и, - .т, Ч(У( та"УХтиком днямдгтеи)01 сэ (Оубч 101"О с " ржнй5СОДЕРжаЦ(-ХО РЯтпито(",гГ г С, СУЧУ 1ИдуКТ)щ(с Оттнт " т 8,( ( (т 1 ав)с(б(Ч 5 хм хэ)ссс ), -.т"гГ,зт(О)т.л:-.ЕХОДИ В ГЕВ)ГХ Ц(ацат ЯОт)с; Ч СОЕДИНЕН;ПОДВж ОК ЧЯХ,Э Э; Цг:.Рй(ЛЭ (/С . ОИ ХВЕ ( (схябяецехос.)ии 8,) (тсом ( тр (сиЗЛЕМецтовг, "ИТЯНХ 51 К Н(Т)( Ц С Я)ХЭтт)СТЭ О ХОП а Э"ХЕК-ХРО;,(аЕЛ ЭГ,. НЗИГЯТ ДЕ ЗН 8 Р( ТОР 1 Озт(ало.":,"1(сс(с а, )Егтэ (: ("8,а г( ОСРЯВ НЭННИ Г. Н : " (-т)ЯПОН. 5 )НХг- С)Катоц :.)Э).;Н(.г ;т Ктэр С ОяцияВяз", б)г; ;1Х(15 ЭП(с-т ,-(ЗЕтнта 2(Х ,П) а , П я сг(Ст (Хну);;.Х т) т( , ( Ет р эра( 1 ре( СХ гс; х),; гХ б)8, Нц тс" ЗВ)ратной Пру:("Э,.Ог ,1(р ЗасцредЕЛИ- )Оцтокэв(нт ц и " э 1 О.;)8нхэ.двхЯ(8 сО ЭЪ( М (;( И( -;ЗЬ (Ц "О;О 1 т(тп)г И,. ЧЯСТКИ .".:.,; . М 1 ИСТРЯЛеп СОСДЦЭНЬТг)Е;т;ПЧ,(т тсС "тоэдел(188 Мд,"утэ (й 5)"Оп(т т -, "(,() (Зас 18)елтт 8Пе" )ВС "4(ГР т" Т т ПРОЦВ"тГателем 3 Перек)1 очение гидрераспределителя осуцествляет рычаг 28.О нерабочем сэстэянии устройства облоека электромагнита 24 обесточена и гиДрораспределитель 25 соединяет между собой участки тоаждой из питаюцих магистралей гидродвигателн 3. Гидро)асхределитель 27 н,ходится в нейтральном поло)ххехии, Участки .) и Г, магистралей не сэобцотся сХнапорным Н и сливным С каняламч гидрэсистемы, Якорь 12 находится В крайнем положении н опирается на буртик стержня 15,Устрйство работает следухэшим образом,ля пуска устройства Глдрэряспредели:теиь 27 рычагом 2(З переводится из нейтраьнэго положения в рабочее, при котором напорный кдяпян тх соединяется с участком Вмагистрали нтоковой полости, а сливной канал С с участком Г 1 магистрали п(:рецневэй полости гндрэдвигателя 3, Гидодвигате)хь начнет опускать подвеску 2 с рабочим органом.При еоздействт на рычаг 28 для переклхочения гидрораспределителя 27 в рябэ- чУ 0 ПЭЗИПИК ЯВТО(4 ЯТИЧЕСКИ ВКЛК)ЧаеТСЯ ПУС" ксвой блОк л.К.)тэрьх запитывает катушку 16 индуктивного датчика переменнымтВысокочастотньхм напряжением.Пс ьхеое опускания подвески 2 рабочий орган 1-5 достинет поверхности грунта, и осле че Г., тя(к)ьь 1 2 Оста и ОВ итс Я. С те р жень 15 будет продолжать движение вйиз иесте с корпусом силовогэ приводч и цэ Стечении некоторого времени катудка 16 индуктивного датчика погрузится в осевой КацаХ 5 Коря 1 2 ЬндуктсХВЕХС 8 СэлрЭТИВЛ 8 Цие КЯТУХПКН РЕЗКО ВОЗРаСтаЕт И, СДЕДЭВаа(ЛЬО ИЗМЕНИТС 5 ТОК В 88 НЕХИ,О ЭТОМУ слгха)ху пусковой элок 1 ВырабатыВает им пульс, эбеспечиваэций срабатывяне блэка Б управления, который эсуцествляет по- ПЕР 8 МЕННУК) ПОДаЧУ ПИТаНИЯ В КатШКИ 5 И 6 холостого и рабочегэ хода.Пэд действием электромагнитных сил катухек чкэрь 1совереает возвратно-псступательцс 8 движение, нанося в конце рабочегэ .Ода рабочим органом 14 удары пэ поверхности Грунта, Причем, цускэвои блок 1 не ср. Оатывет ри послед (Оних пэгруже(лях кятуцки -с индуктцвнэгэ датчика восевой капал якеря. Пет)енэс рабочего органа ад эверх 001 ъ Грунта в процессе уплотнения эс) шствхяетс 51 пэступательнымХеое;8,8 ЕМ Ма(цнХЫ 1 НИ 8 СК ИС МОМецта ПУСКа ЭЛЕКтРЭМЯГНИтитт) ДВИгятел 5 управленце работой Гидрэдвигателя 3Осуце "твляет система П ав гэрегулпрэвация, .(Хэзмуцаеои 11) воздействие 4 ца цее является эт лэнение длительнэсти хм(учьса токав катушке 6 холостого хода от оптимального значения, Оптимальная длительностьтока соответствует такому ходу якоря в катушке 6 холостого хода, при котором двигатель работает устойчиво в режиме, обеспечивающем наибольшую эффективность уплотнения,Система Ш авторегулирования функционирует следующим образом,При очередной подаче питания в катуш,ку 6 холостого хода сигнал от дат ика 18тока подается на генератор 19 эгалоннэго импульса и релейную схему 20. Генератор вырабатывает эталонный импу льс прямоугольной формы, длительность которого со- цответствует оптимальной длительности тока вкатушке 6 холостого хода. Релейная схема вырабатывает прямоугольный импульс,по амплитуде равный эталонному, а по длительности - сээтветствующий времени дей- щ 0ствия тэка в катушке 6 холостого хода.Оба импульса поступают на схему 21 разности, где они вычитаются. Если импульсыравны, напряжение на выходе схемы разности отсутствует. ф иПри ударе рабочего органа 14 по грунту низкой начальной плотности или из-занеровности поверхности грунта, ход якоря 12может увеличиться настолько, что при егопоследующем движении вверх длительность 30тока в катушке холостого хода превыситоптимальное значение, В этом случае навыходе схемы 21 разности будет напряжение того знака, который соответствует увеличению импульса, релейной схемы по сравнению с эталонным импульсом генератора 19. По этому сигналу индикатор 22состояния формирует импульс, под действием которого блок 23 питания обесточиваетобмотку электромагнита 24 или не подает 40в обмотку питание, когда она обесточена,При отсутствии напряжения на выходесхемы 21 разности, что бывает при равенстве импульса релейной схемы эталонному,питание в обмотку электромагнита 24 также не поступает, Таким обрезом, если сразу после включения силового привода длительность тока в катушке хопэстогэ 6 хода оказывается выше или равна оптимальной, гидрораспределитель 25 остается в 50исходной позиции и гидрэдви 7 атель 3 прэдолжает опускание подвески 2,По мере опускания подвески ход якоря 12при ударах рабочего органа 14 по грунтууменьшается, Ход якоря может также уменьшиться из-за встречающихся при уплотнении неровностей поверхности грунта илипопадания трамбующей плиты ка участкигрунта с пэвьииеннэй плотностью, С окращением хода якоря падает длительность импульса тока в катушке холостогэ хода,Когда длительность тока в катуи 1 ке окажется ниже оптимальной, изменится знакнапряжения на выходе схемы 26 разности21, так как импульс релейной схемы 20уменьшится пэ сравнению с эталонным,По этому сигналу индикатор 22 состояния вырабатывает импульс, под действиемкоторого блок 23 питания подает ток в обмотку электромагнита 24, Газораспределитель 25 переключается ро вторую позицию,сообщая поршневую полость гидродвигателя 3 с напорным каналом К, а штоковуюполость - со спивным каналом С. При этомгидродвигатель 3 будет поднимать пэдвеску 2 с трамбующим рабочим органом дэтех пэр пока длительность тока в катущке6 холостого хода ие превысит оптимального значения или не станет равной ему. Приэтом напряжение на выходе схемы 21 разности снова изменит знак или будет равнонудак, По этому сигналу прекратится подача питания в обмотку электро",агнита 24и гидрораспрелелитель 25 под действиемвозвратной пружины 26 переключится в исходную позицию, Гпдродвигатель 3 начнеточередное опускание подвески 2. Если длительность тока в катушке 6 холостого хода окажется ниже оптимальной сразу послевключения счлового привода, работа системы авгорегулирования начнется с подъемаподвески 2,Описачные автоматически управляемыедвижения подвески производятся в течениивсего процесса уплотнения, осуществляемо,го при непрерывном перемещении рабочегооргана над поверхностью грунта. Если в конце рабочего хода не происходит соударения рабочего органа 14 с грунтом, например, из-за значительных неровностей поверхности грунта, якорь 12, двигаясь по инерции вниз, садится на буртикрстержня 15 и производит сжатие пакетаупругих элементов буферного устройства 17,Энергия, накопленная буферным устрэиством,возвращается якорю при его холостом ходе,что ускоряет восстановление рабочего режима силового приводе. Положение якооя 12относительно катушек 5 и 6 рабочего и холостого хода в момент запуска электромагнитного двигателя регулируется перемещением управляющей катушки 16 индуктивного датчика в стержне 15,Для подъема подвески 2 с рабочим органом после экэнчачия уплотнения гидро- Распределитель 27 переключается в рабочую позицию, при которой чепэрный канал Н соес,икнется с участком Г, в сливной канал:., с участком В питающих магистралей ги=- дродвигателя 3, При воздействии на рь 5 чаг 28 для переключении гидрораспределителя явтоматически выкхпОчяется злектромяГнитНЫй ЧВИГЯ+ГДЬСистема авторегулирования, упрявляю:,.иая Гидродвигвтелем подвески по длительности импульса тока в цепи силовой катушки, Обеспечивает устойчивую работу силс ого привода в заданном оежиме независимо от состояния поверхности и изменения свойств грунта Это значительно удучшает эксплуатационные качества устройства, так .ак облегчает его управление и повышает эффективность работы особенно в процессе уплотнения, осуществляемого при непоерывн Ом пере н Осе раб Оч 8 ГО органа НЯд поверх кос,ью грунта, Улучшение экспдуатациокГ ных качеств устройства достигается также применением пусковой системы, обеспечивя 5 ошей автоматическое вкгаочение силового приводя только при взаимодействии ря- бочеГО ОрГЯна с Грунтом Применение в качестве силового приво 1 а ЗДЕ Ч 1 Р ОЯтк Ии От . ЦВ Игасдл и С ОДНОЙ подвижной частью упрощает конструкцию и теХНОЛОГИЮ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УСТООИСТВЯ. Формула нзоб 8 тения3 Устройство для уплотнения грунта,содержащее гидродвигатель шарнирно-рычажной пОдвески, на котооой смонтиоовян 5рабочий орган с силовым приводом, о т - .д и ч а ю ш е е с я тем, что., с цельюповышения эксплуатационных и технологических хаоактеристик устройства, оно снаб:- жено управляющей катушкой индуктивногодатч 55 ка, соединенной с пусковым блоком,.датчиком тока. соединенным через систему временных интервалов индикатор состояния и блок питания с электромагнитомгидрораспредедитедя, устанавливаемого ня 1 бпитающей магистраль гидродвигятеля шарнирно-рычажной подвескепричем силовойпривод выполнен в виде здектромягнитпогодвигателя,. снабженного буфернь,;.5 устрой- Мством с диамагнитным трубчатым с ержнем, кя котором закрсппеня управляющаякатушка индуктивного датчика, я кятуцкяхолостого хода якоря здектрома.нитногодвиГателя соединена с датчиком тока2, Устоойство по и. 1,. з т д и ч Я:ош е 8 с я тем., что якорь электромагнитного двигателя выполнен с осевым каналом, в котором помешан диамягнитный тру: -чатый стержень буфеоного чстройства.Составитель И, ШальневРедактор А. Морозова Техред М. Левицкая Корректор И, Гоксич,Заказ 177 Тираж 830 Подписное Ш 1 ЙИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретении и открытий 113035, Москва, )К, Раушская набд, 4/5 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Гагарина, 101