Устройство для уплотнения грунта

 

Изобретение относится к машинам для механического уплотнения грунта. Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение энергии удара. Устройство содержит опорную плиту 1, жестко связанную с корпусом 2 рабочего цилиндра, в рабочей камере 4 которого расположен ступенчатый плунжер 3, подпружиненный по отношению к корпусу 2 пружиной 5. Внутри плунжера 3 расположен блок вибратора, состоящего из корпуса 26, крышки 27 и бойка 28, опирающегося на ось 19, установленную на днище корпуса 2 и имеющую сверления для сообщения с атмосферой. В нижней части корпуса 2 установлен клапан 18 сброса давления, а нижний торец плунжера 3 выполнен с кольцевым выступом и опирается на подпружиненное седло 12. Для работы в ударном режиме надплунжерная полость 7 соединяется с атмосферой. Давление подается в рабочую камеру 4. При достижении заданной величины давления в камере 4 управляющее давление подается в полость 16 и происходит отрыв плунжера 3 от седла 12. При этом потенциальная энергия сжатого газа переходит в кинетическую энергию плунжера 3, потенциальную энергию пружины 5 и кинетическую энергию корпуса 2 и плиты 1, которая производит уплотнение грунта. Выхлоп воздуха из рабочей камеры 4 осуществляется при помощи клапана 18 сброса давления, который открывается при выдвижении плунжера 3 на величину хода. При падении плунжера 3 и разжатии пружины 5 происходит удар плунжера 3 по днищу корпуса 2 и связанное с этим доуплотнение грунта. Для работы в вибрационном режиме подается давление в рабочую камеру 4. При этом плунжер 3 занимает крайнее нижнее положение. При подаче давления в надплунжерную полость 7 и через каналы 32 и 33 в полость 31 вибратора боек 28 начинает движение вверх. Когда радиальные сверления и осевое сверление 29 бойка 28 соединяются с каналами 32 и 33, то давление, проникая в полость 31, начинает перемещать боек 28 вниз, который ударяет по оси 19. Затем цикл повторяется. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>s Е 01 С 19/34

ГОСУДАРСТВЕН.АЛЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4771758/33 (22) 19.12.89 (46) 30.08.91. Бюл. ¹ 32 (71) Краматорский индустриальный институт (72) Л.Л.Роганов и П.В.Шишлаков (53) 624.155.15(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hk 846720, кл. Е 01 С 19/30, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ

ГРУНТА (57) Изобретение относится к машинам для механического уплотнения грунта. цель

„„Я2„„1673б73 А1 изобретения — расширение технологических возможностей и повышение энергии удара. Устройство содержит опорную плиту

1, жестко связанную с корпусом 2 рабочего цилиндра, в рабочей камере 4 которого расположен ступенчатый плунжер 3, подпружиненный по отношению к корпусу 2 пружиной 5, Внутри плунжера 3 расположен блок вибратора, состоящий из корпуса 26. крышки 27 и бойка 28, опирающегося на ось

19, установленную на днище корпуса 2 и имеющую сверления для сообщения с атмосферой. В нижней части корпуса 2 уста0к 1

Ca)

0 V бд

1673673 новлен клапан 18 сброса давления, а нижний торец плунжера 3 выполнен с кольцевым выступом и опирается на подпружиненное седло 12. Для работы в ударном режиме надплунжерная полость 7 соединяется с атмосферой. Давление подается в рабочую камеру 4. При достижении заданной величины давления в камере 4 управляющее давление подается в полость 16 и происходит отрыв плунжера 3 от седла 12.

При этом потенциальная энергия сжатого газа переходит в кинетическую энергию плунжера 3, потенциальную энергию пружины 5 и кинетическую энергию корпуса 2 и плиты 1, которая производит уплотнение грунта. Выхлоп воздуха из рабочей камеры

4 осуществляется при помощи клапана 18

Изобретение относится к устройствам для механического уплотнения грунта в

Строительстве и может найти применение для уплотнения литейных форм.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей, а также повышение энергии удара.

На чертеже схематически показано устройство для уплотнения грунта, разрез.

Устройство для уплотнения грунта содержит опорную плиту 1, жестко скрепленную с корпусом 2, внутри которого находится ступенчатый плунжер 3, образующий с внутренней полостью рабочего цилиндра рабочую камеру 4, Сверху плунжер 3 поджат возвратной пружиной 5, упирающейся в крышку 6 корпуса 2, герметизирующую надплунжерную полость 7 при помощи уплотнения 8 с одной стороны и уплотнения 9 — с другой стороны.

Рабочая камера 4 и надплунжерная полость

7 соединяются с трубопроводами при помощи отверстий 10 и 11 соответственно в корпусе 2, Плунжер 3 опирается на седло 12, поджимаемое к нему пружиной 13. ограниченное в осевом перемещении плитой 14, привинченной к днищу корпуса 2, Уплотнение 15, установленное в седле

12, отделяет рабочую камеру 4 от управляющей подплунжерной полости 16, которая сообщается с трубопроводом каналом 17. В нижней части корпуса 2 установлен клапан

18, выполненный в виде втулки с коническим пояском, притертым к седлу в днище корпуса 2. Направляющей для клапана 18 является неподвижно установленная в кор10

35 сброса давления, который открывается при выдвижении плунжера 3 на величину хода.

При падении плунжера 3 и разжатии пружины 5 происходит удар плунжера 3 по днищу корпуса 2 и связанное с этим доуплотнение грунта. Для работы в вибрационном режиме подается давление в рабочую камеру 4, При этом плунжер 3 занимает крайнее нижнее положение. При подаче давления в надплунжерную полость 7 и через каналы 32 и 33 в полость 31 вибратора боек 28 начинает движение вверх. Когда радиальные сверления и осевое сверление 29 бойка 28 соединяются с каналами 32 и 33, то давление, проникая в полость 31, начинает перемещать боек 28 вниз, который ударяет по оси 19. Затем цикл повторяется. 1 ил. пусе 2 вертикальная ось 19 с осевым 20 и радиальным 21 сверлениями, которые соединяют подклапанную полость 22 с трубопроводом при помощи канала 23 в корпусе 2.

Клапан 18 прижимается к седлу пружиной 24, расположенной в полости 25, упирающейся в корпус 26 блока вибратора, установленного в верхней части плунжера 3 и скрепленного с ним. Блок вибратора состоит из корпуса 26, крышки 27 вибратора и бойка 28, имеющего радиальные и осевые сверления 29 и образующего с корпусом 26 герметичную полость 30, а с корпусом 26 и крышкой 27 — герметичную полость 31. Надплунжерная полость 7 соединяется с полостью 30 при помощи сверления 32 в плунжере 3 и сверления 33 в корпусе 26 блока вибратора.

Устройство для уплотнения грунта работает следующим образом.

В ударном режиме, Опорную плиту 1 устанавливают на уплотняемый грунт, Надплунжерная полость 7 через отверстие 11 сообщается с атмосферой. Давление сжатого воздуха через отверстие 10 подается в рабочую камеру 4. Клапан 18 прижат пружиной 24 к седлу. Подпружиненная полость 16 и подклапанная полость 22 при этом соединяются при помощи каналов 17 и 23 соответственно с атмосферой. Под действием давления воздуха в рабочей камере 4 плунжер 3 прижимается к уплотнению 15 на седле 12, Пружина 13 при этом дополнительно поджимает седло 12 к плунжеру 3. Для срабатывания устройства управляющее давление подается по каналу 17, ранее

1673673 соединенному с атмосферой, в управляющую подплунжерную полость 16. Плунжер 3 начинает двигаться вверх, отрывается от уплотнения 15 и потенциальная энергия сжатого воздуха в рабочей камере 4 воздуха переходит в кинетическую энергию движущегося вверх плунжера 3 и движущегося в противоположном направлении корпуса 2 с опорной плитой 1, энергия которой и идет на совершение работы по уплотнению грунта, Плунжер 3, совершая движение вверх, сжимает пружину 5. При этом его кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию сжатой пружины 5 и потенциальную энергию силы тяжести плунжера 3, Пружина 5, воздействуя на корпус 2 через крышку 6, заставляет его также приподняться над землей, зажимая тем самым потенциальную энергию силы тяжести корпуса 2 с опорной плитой 1, При выходе плунжера 3 на величину хода открывается клапан 18 и рабочая камера 4 соединяется в атмосферой через канал 23 и сверления 21 вертикальной оси 19. В это же время соединяются с атмосферой отверстие 10 и канал

17. При переходе потенциальной энергии в кинетическую корпус 2 двигается вниз, пружина 5. разжимаясь, толкает также вниз плунжер 3. Оптимальным является такой режим работы, при котором удар плунжера 3 по днищу (по плите 14) происходит до или в момент соприкосновения опорной плиты 1 и грунта.

Для увеличения силы; действующей на грунт на первом этапе работы устройства (на этапе движения в противоположные стороны плунжера 3 и корпуса 2) после подачи давления в рабочую камеру 4, управляющее давление подается одновременно в полости

16 и 22. При этом резко увеличивается рабочая площадь, воспринимающая давление газа, находящегося в рабочей камере 4.

В вибрационном режиме. Каналы 17 и

23 соединяются с атмосферой, в рабочую камеру 4 через отверстие 10 подается давление сжатого воздуха. Давление подается также в надплунжерную полость 7, герметизированную уплотнениями 8 и 9. При этом плунжер 3 занимает крайнее нижнее положение. Давление из полости 7 через сверления 32 и 33 проникает в герметичную полость 30 и, воздействуя на заплечик бойка

28, заставляет его двигаться вверх к крышке

27 вибратора. В том момент, когда полость

31 в верхней части корпуса 26 вибратора сообщается с полостью 30 через сверления

29, давление воздуха заставляет боек 28 двигаться в обратном направлении — вниз, 40

Когда сверления 29 соединяют полость

31 с полостью 25 и осевым сверлением 20 в вертикальной оси l9, воздух из полости 31 выходит в атмосферу через сверления 29, полость 25, сверление 20 и канал 23. Боек 28 удаляется по торцу вертикальной оси 19.

Далее, давление из полости 7 через сверления 32 и 33, попадая в полость 30, воздействует на заплечик бойка 28. заставляя его перемещаться вверх, и цикл повторяется.

Основное преимущество и редлагаемого устройства для уплотнения грунта в сравнении с прототипом заключается в возможности работы как в ударном, так и в вибрационном режимах. Кроме того, повышается долговечность узла уплотнения торца плунжера по причине исполнения его с кольцевым выступом на нижнем торце и установки подпружиненного седла. Устройство позволяет увеличить энергию удара плунжера при его падении на дно корпуса за счет установки клапана сброса давления, позволяющего быстро соединить полость рабочей камеры с атмосферой после совершения плунжером рабочего хода и уменьшения сопротивления егодвижению в обратном направлении (падении на дно корпуса).

Формула изобретения

Устройство для уплотнения грунта, включающее опорную плиту, связанную с корпусом. размещенный в нем силовой цилиндр со ступенчатым плунжером с клапаном для сброса давления, систему подачи рабочей среды, амортизатор, каналы, выполненные в.стенках рабочего цилиндра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью расширения технологических возможностей и повышения энергии удара, оно снабжено вибратором, смонтированным в образованной в плунжере по его оси полости и прикрепленной к днищу рабочего цилиндра вертикальной осью, имеющей осевой и радиальные каналы для соединенияя полости рабочей цилиндра с атмосферой. при этом вибратор выполнен в виде неподвижно соединенного с плунжером корпуса с герметизирующей крышкой и бойка с осевым и радиальными каналами. контактирующего с вертикальной осью, на которой установлен с возможностью перемещения выполненный в виде втулки с коническим поясом клапан для сброса давления, подпружиненный относительно корпуса вибратора. а плунжер выполнен с кольцевым выступом на торце, опертым на днище рабочего цилиндра через подпружиненное седло.