Трамбовка

.СоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1962410(22)Заявлено 05,01.81 (21) 3249214/29-33с присоединением заявки РЙ(51)М, Кл. Е 01 С 19/34 фкударетванный комитет СССР но делая изобретений и открытийДата опубликования описания 30, 09, 82(71) Заявитель Институт горного дела Сибирского(54) ТРАМБОВКА Изобретение относится к. строительным машинам и может быть использовано в качестве рабочего органа машин, предназначенных для уплотнения грунта при возведении различных соору 5 жений, при прокладке дорог, для уплотнения бетона и других материалов. Известно устройство для уплотнения грунта, включающее силовой цилиндр и трамбующий башмак, причем силовой цилиндр выполнен составным из секций, внутри одной из которых установлен поршень с возможностью перемещения, а трамбующий башмак прикреплен к торцу нижней секции 1);Недостатками такого устройства являются громоздкость конструкции, сложность изготовления, обусловлен- го ная необходимостью выдерживания прецизионной точности в размерах пневмопривода поршневого типа, а также невозможность создания такого 2типа машин, обладающих достаточнобольшой ударной мощностью.,Также известна трамбовка для уплотнения грунта, включающая трамбующий башмак и рабочую пружину, размещенную между верхней.и нижнеи оправками, а также шток и привод скривошипно-шатунным механизмом, навалу которого установлен дебаланс2Известное устройство также обладает рядом недостатков, к числу которых следует отнести его работув безударном режиме, при которомне обеспечивается достаточная глубина уплотнения обрабатываемой среды, а также сложность конструкциии, следовательно, недостаточная еенадежность.Наиболее близкой к предлагаемойявляется пневматическая ручная трамбовка, включающая рабочий орган, выполненный в виде двух концентрически расположенных ступенчатых ударных тел: наружного, имеющего полость, 3 96241закрытую сверху крышкой, и внутреннего с верхним пояском, помещенно"го в этой полости, силовую камЬру,сообщенную. через впускной клапан систочником энергоносителя, и возвратную пружинуЯ,Недостатками указанного устройства являются его малая производительность и низкая эффективность,вызванная тем, что экономически оправдано изготовление машин подобного типа только малых типоразмеров,При увеличении размеров таких трамбовок с целью повышения их мощностии производительности, неизбежно возникают значительные трудности, сопряженные с изготовлением пневмоцилиндра привода возвратно-поступател ь но го движения з на чи т ел ь ных ди"аметров. При возросших ударных нагрузках выполненные с прецизионнойточностью поверхности цилиндра и поршня Ьудут интенсивно истираться и быстро выйдут из строя, также как и соединительные элементы ударных масс. 25Цель изобретения - пьвышение эффективности действия за счет увеличения ударной мощности и упрощениеконструкции.Поставленная цель достигаетсятем, цто в трамЬовке, включающей рабочий орган, выполненный в видедвух концентрически расположенныхступенчатых ударных тел: наружного,имеющего полость, закрытую сверху35крышкой, и внутреннего с верхнимпоя скомпомеще нно го в этой полости,силовую камеру, сообщенную черезвпускной клапан с источником энергоносителя, и возвратную пружину,последняя установлена между крыш 46кой и верхним торцом внутреннегоударного тела, а силовая камера выполнена в виде кольцевой манжетыклапана, расположенного между внутненней ступенью наружного ударноготела и пояском внутреннего ударноготела. Возвратная пружина выполненапневматицеской в виде упругой манжеты, размещенной между крышкой иверхним торцом внутреннего ударного 50тела, с образованием между ними камеры.Силовая камера и камера, образованная между крышкой и верхним торцом внутреннего ударного тела, сообщены между собой калиброванными каналами, выполненными во внутреннемударном тепе. 0 4На фиг. 1 показана трамбовка в начале рабоцего цикла, вертикальный разрез, на фиг. 2 - то же,. в положении выхлопа энергоносителя из силовой камеры, на фиг. 3 - трамбовка с пружиной в начале рабочего цикла, вертикальный разрез, на фиг. то же, в положении выхлопа энергоносителя из силовой камеры.устройство состоит из наружного ударного тела 1, в полости которого закрытой крышкой 2 помещено ьнутреннее ударное тело 3, выполненное с верхним пояском 4, Между пояском 4 и внутренней ступенью наружного удар ного тела 1 помещена кольцевая эластичная манжета-клапан 5, имеющая ряды выхлопных отверстий 6, выполненная, например, тороидальной формы, полость которой представляет собой силовую камеру 7, сооЬщенную с источником энергоносителя, например сжатого воздуха, калиброванным каналом 8, выполненным в наружном ударном теле 1, через штуцер 9 и шланг 10, Между крышкой 2 и верхним торцом внутреннего ударного тела 3 размещены возвратные пружины 11,а на самой крышке 2 укреплены ремболты 12, служащие для подъема устройства при переводе его в транспортное положение. Для перемещения трамбовки во время работы по уплотняеиой среде предусмотрены водила 13, Выхлоп энергоносителя при его выходе из силовой камеры 7 по отверс" тиям 6 осуществляется через выхлоп-. ные отверстия 14, выполненные в стенках наружного тела 1, а также через зазор между ним и внутренним ударным телом 3.Для еще большего увеличения ударной мощности в качестве возвратной пружины может быть использована пнев матическая камера 15 (фиг, 3 и 4), образованная упругой манжетой 16, ,помещенной между крышкой 2 и верхним торцом внутреннего ударного тела 3, сообщенная калиброванными каналами 17, выполненными во внутреннем ударном теле 3, с силовой камерой 7 и имеющая активную рабочую площадь, меньшую, чем у силовой камеры 7. При таком конструктивном выполнении трамбовки для ее питания энергоносителем в крышке 2 установлена клапанная коробка 18, содержащая кла;пан 19, удерживаемый зацепным элементом 20 и взаимодействующий с сед9624лом, выполненным на верхнем торце :внутреннего ударного тела 3, а в стенках клапанной коробки 18 выполнены перепускные отверстия 21. При этом силовая камера 7 оЬразована с помо щью плоской манжеты-клапана 22, имеющей ограничители 23 ее хода, икольцевого уплотнительного элемента 24, вставленного по окружности во внутреннее ударное тело 3 и при О крепленное к внутренней ступени наружного ударного тела 1. Для предохранения крышки 2 от непосредственного контакта с верхним торцом внутреннего ударного тела 3 под ней ук реплены амортизирующие элементы 25,В обоих описанных примерах конкретного выполнения предлагаемой трамбовки предусматривается, что массы наружного 1 и внутреннего 3 удар ных тел должны быть равными. Устройство работает следующим образом.Трамбовку, с помощью водил 13 при- фф цепленную к самоходному шасси, и поднятую с помощью подъемного устройства-крана, установленного на этом же шасси (не показано) за ремболты 12, перемещают на участок поверх- ЗО ности грунта бетона и т.д,) и опускают на эту поверхность, после чего подсоединяют шланг 10 к штуцеру 9 и к источнику энергоносителя, например сжатого воздуха, и начинают по- З давать сжатый воздух в устройство, который по калиброванному каналу 8 (фиг, 1 и 2) поступает в силовую камеру 7. Под давлением сжатого воздуха, поступающего в силовую камеру 7, 40 манжета-клапан 6 начинает изменять форму своего сечения: от элипса с горизонтальной длинной осью - к форме круга, увеличиваясь в размере по вертикальной оси. В результате наружное ударное тело 1 начинает ускоренно двигаться вниз, сжимая пружины 11, и наносит удар по уплотняемой среде (грунту) своей боковой поверхностью. В свою очередь внутреннее ударное тело 3 либо после совершения удара наружным ударным телом 1, лиЬо до него, в зависимости от соотношения масс этих ударных тел, начинает под действием давления в силовой камеИ ре 7, преодолевая сопротивление возвратных пружин 11, подниматься вверх до тех пор, пока не откроются выхлопные окна 6 в манжете-клапане 5 и 10 6обработанныи сжатый воздух не начнетвыходить в атмосферу через выхлопные отверстия 14 или через кольцевой зазор между ударными телами.,После разрядки силовой камеры 7 внутреннее ударное тело 3 начинает поддействием своей массы, а также сжатых возвратных пружин 11 ускореннодвигаться вниз и к концу своего ходапроизводит удар Ьойковой поверхностью по уплотняемой среде, При движении вниз внутреннее ударное тело3 нижней поверхностью своего пояска4 входит в контакт с манжетой-клапаном 5 и начинает сжимать ее, покане перекроются выхлопные отверстия6, силовая камера 7 вновь герметизируется и давление в ней повышается.При этом в начале цикла наружноеударное тело 1 под действием сжатыхвозвратных пружин начинает подниматься вверх до тех пор, пока давлениев силовой камере 7 не начнет преодолевать упругость .возвратных пружин11, после чего движение наружногоударного тела:1 вверх прекращаетсяи оно под действием нарастающегодавления в силовой камере 7 начинает ускоренно двигаться вниз. Циклповторяется,Ианжета-клапан 5 может быть выполнена и другой конструктивной формы, например в виде плоского кольца22 (фиг. 3 и 4) с. ограничителями23 ее хода ее уплотнительной части.Работа трамбовки при этом не изменяется.Для того, чтобы оба ударных тела1 и 3 производили уплотнение обрабатываемой среды с равной удельнойударной нагрузкой, массы этих телдолжны Ьыть одинаковыми, также каки площади их Ьойковых поверхностей.Дпя увеличения ударной мощностивозвратная пружина может быть выполнена пневматической, как показанона фиг. 3 и 4, В этом случае трамЬовка работает аналогичным образом,только с той разницей, что сила воздействия пневматической пружины почтина всем пути расширения пневматической камеры 15 изменяется незначительно, так как давление в камере 15поддерживается почти постоянным, Дляеще большего увеличения мощности впневмятической камере .может быть установлен клапан 19, например, в клапанной коробке 18 с зацепным элементом 20. В этом случае сжатый воз"7 96241дух снацала поступает в клапанную коробку 18 и через перепускные отверстия 21 - в пневматическую камеру15, откуда по калиброванным каналам 17 - в силовую камеру, 7. Под дей.ствием создаваемого. в силовой каме-;ре 7 давления ударное тело 3 движется вверх, сжимая пневматическую камеру 15, но при этом давление в последней Йе повышается, так как сжатый воздух из нее перетекает по каналам 17 в силовую камеру 7.При движении ударного тела 3 вверхеще до начала выхлопа сжатого воздуха из силовой камеры 7, седло клапана, выполненное на верхней торцовой поверхности ударного тела 3,подходит к клапану 1 и впуск сжато"го воздуха в силовую камеру 7 прекращается. После этого уплотнительная кромка манжеты-клапана 22 в результате натяжения ограничителей 23хода, отрывается от нижней поверхности пояска 4, силовая камера 7разгерметизируется и сжатый воздухиз нее выхлопывается в атмосФеручерез отверстия 14, Вследствие перекрьтия каналов 17 клапаном 19 снатый воздух из камеры 7 в момент выхлопа бесполезно,не стравливается в атмосФеру, а давление в камере 15 неснижается. Последнее приводит к более энергичному движению ударноготела 3 вниз, а ударного тела 1вверх, что и обуславливает увеличе 35ние энергии единичных ударов, их частоты и, следовательно, повышение мощ.ности трамбовки.Для предохранения крышки 2 наружного ударного тела 1 от прямого удар 40ного воздействия верхнего торцавнутреннего ударного тела 3 междуними помещены амортизирующие элементы 25, которые в период соударения сжимаются, накапливая энергию,45и при оЬратном ходе ударных тел сообщают им эту энергию,Предлагаемое изобретение обеспечивает возможность оказывать воздействие на уплотняемую среду с высокой эФФективностью за счет применения больших ударных импульсов, таккак трамбовки могут быть различныхтипоразмеров. Высокая энергия уда 0 8ров позволяет производить уплотнение грунта на большую глубину.Формула изобретения1, Трамбовка, включающая рабочийор ган, выполненный в виде двух концентрически расположенных ступенчатых ударных тел: наружного, имеющего полость, закрытую сверху крышкой,и внутненнего с верхним пояском,,помещенного в этой полости, силовуюкамеру, сообщенную через впускнойклапан с источником энер гоносителя,и возвратную пружину, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения зФФективности действия засчет увеличения ударноймощности иупрощения конструкции, возвратнаяпружина установлена между крышкой иверхним торцом внутреннего ударноготела, а силовая камера выполнена ввиде кольцевой манжеты-клапана, расположенного между внутренней степенью наружного ударного тела и пояском внутреннего ударного тела,2, Трамбовка по и, 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что силоваякамера и камера, оЬразованная между крышкой и верхним торцом внутреннего ударного тела, сообщены между собой калиЬрованными каналами,выполненными во внутреннем ударномтеле,3. Трамбовка по пп, 1 и 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что онаснабжена установленнои на крышке клапанной короЬкой, содержащей клапанс зацепным элементом и седлом, выполненным на верхнем торце внутреннегоударного тела,Трамьовка по пп. 1- 3, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что наружное и внутреннее ударные тела выполнены с равной массой и имеют равныеплощади их Ьойковых поверхностей,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРУ 480794, кл, Е 01 С 19/34, 1973.2. Авторское свидетельство СССР8 277819, кл. Е 0 1 С 19/23, 1969.3 Патент Германии У 488179,кл. 19 С 19/36, опублик, 193096210 2 Тираж 559 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 1/5 Заказ 7 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель Э. Островский Редактор Н.Кешеля Техред А.Ач Корректор Н, Король