Рыхлитель ударно-скалывающего действия

 

Использование: разработка твердых и мерзлых грунтов. Сущность изобретения: в полости корпуса рыхлителя размещены ударник с вертикальным каналом и наковальня со стержнем внизу и штоком с головкой вверху. В пазе наконечника размещены скалывающие зубья, соединенные со стержнем. Наковальня соединена с ударником штоком и имеет фиксатор. 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для разработки твердых и мерзлых грунтов, а именно к рыхлителям подъемно-ударного действия.

Известен рабочий орган рыхлителя подъемно-ударного действия, включающий клиновидный корпус, вертикально расположенные скалывающие зубья, направленные концами вниз, ударник и проушину.

Известен также рыхлитель подъемно-ударного действия, включающий клиновидный корпус с горизонтально расположенными скалывающими зубьями, направленными концами вниз, и подъемный канат.

Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению относится рабочий орган рыхлителя, включающий клиновидный корпус с внутренней полостью, в которой на оси установлены скалывающие зубья, направленные концами вверх и выдвигаемые из корпуса в процессе извлечения его из грунта посредством натяжения подъемного каната.

Недостатком данного рыхлителя является то, что с увеличением глубины погружения резко возрастают усилия, необходимые для разрушения грунта за счет деформации его отрыва при извлечении из грунта рыхлителя. Причем скалывающие зубья выдвигаются из корпуса лишь по мере его извлечения из грунта по кривым, удаляющимся от оси корпуса вверх, что приводит к значительному уменьшению объема отрыва грунта. Кроме того, данное техническое решение геометрии выдвижения скалывающих зубьев из корпуса может не обеспечить их внедрение в грунт и отрыв его при извлечении рыхлителя. В результате при существенных энергозатратах объем разрушаемого грунта при каждом ударе по нему рыхлителя небольшой.

Цель изобретения - повышение эффективности рыхления.

Указанная цель достигается тем, что в рыхлителе ударно-скалывающего действия, включающем корпус с клиновидным наконечником, снабженным полостью с размещенными в ней на оси вертикально установленными скалывающими зубьями, ударник и проушину, согласно изобретению корпус выполнен полым и снабжен внутренней кольцевой проточкой, в полости корпуса размещены ударник с вертикальным каналом и наковальня со стержнем внизу и штоком с головкой вверху и боковыми подпружиненными в ней шариками с возможностью их взаимодействия с кольцевой проточкой корпуса для стопорения наковальни в верхнем положении, а в полости клиновидного наконечника размещены с возможностью выдвижения из него в противоположные стороны вертикальные скалывающие зубья, шарнирно соединенные со стержнем наковальни, причем наковальня подвижно соединена с ударником при помощи штока с головкой с возможностью осевого перемещения их в вертикальном канале ударника.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что предлагаемый рыхлитель ударно-скалывающего действия отличается тем, что вертикально расположенные скалывающие зубья направлены концами вниз и шарнирно закреплены на стержне наковальни, опускающемся при ударе ударника по наковальне после окончания погружения корпуса в грунт. Причем внедрение концов скалывающих зубьев в грунт происходит по кривой, направленной сначала вниз, а затем вверх до горизонтального положения скалывающих зубьев в конце их выдвижения, что наряду со скалывающим их действием приводит к отрыву грунта. В результате при каждом ударе рыхлителя по грунту происходит эффективное его разрушение за счет увеличения объема разрушения грунта посредством его отрыва.

Технический эффект предлагаемого рыхлителя обеспечивается возможностью максимального приближения вертикальных скалывающих зубьев к нижнему концу клиновидного наконечника, выдвижением вертикальных скалывающих зубьев из клиновидного наконечника после погружения его в грунт, перемещением скалывающих зубьев при их выдвижении из клиновидного наконечника по кривой, переходя из вертикального положения в горизонтальное.

Предлагаемые признаки сообщают рыхлителю новое техническое свойство - возможность наряду со скалыванием грунта осуществлять и его отрыв при выдвижении скалывающих зубьев из клиновидного наконечника. Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Анализ известных технических решений в исследуемой и смежных областях позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в предлагаемом рыхлителе ударно-скалывающего действия, и признать предлагаемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".

Сущность изобретения заключается в том, что скалывающие зубья расположены в клиновидном наконечнике параллельно оси корпуса концами вниз и только после внедрения его в грунт они выталкиваются из него посредством удара ударника по наковальне и, перемещаясь по кривой, занимают горизонтальное положение. В результате, наряду со скалыванием грунта скалывающими зубьями, происходит его отрыв, что приводит к повышению эффективности рыхления по сравнению с рыхлителем, принятым за прототип.

На фиг. 1 изображен рыхлитель ударно-скалывающего действия перед внедрением в грунт, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - рыхлитель после внедрения в грунт.

Рыхлитель ударно-скалывающего действия содержит корпус 1 с клиновидным наконечником 2, снабженным полостью. В полости клиновидного наконечника 2 размещены вертикальные скалывающие зубья 3. В нижней части полости корпуса 1 размещена наковальня 4 со стержнем 5 внизу, а в верхней ее части размещен ударник 6 с возможностью их перемещения параллельно оси корпуса 1. Вертикальные скалывающие зубья 3 шарнирно соединены осью 7 со стержнем 5, что обеспечивает возможность перемещения их из вертикального положения в горизонтальное при выдвижении из полости клиновидного наконечника 2. Наковальня 4 подвижно соединена с ударником 6 при помощи штока 8, нижний конец которого ввернут в наковальню 4, а верхний его конец с головкой 9 помещен с возможностью свободного перемещения в вертикальном канале ударника 6. В верхнюю часть вертикального канала ударника 6 ввернута проушина 10, соединенная с подъемным тросом 11, который проходит через центральное отверстие в крышке 12, перекрывающей полость корпуса 1. В одной из стенок клиновидного наконечника 2 имеется резьбовое отверстие, в которое ввернута пробка 13. Это отверстие предназначено для пропуска оси 7 в полость клиновидного наконечника 2 при соединении скалывающих зубьев 3 со стержнем 5. Для их соединения наковальня 4 со стержнем 5 опускается в полости корпуса 1 в крайнее нижнее положение, затем через боковые отверстия полости клиновидного наконечника 2 в него вставляются скалывающие зубья 3 в горизонтальном положении. После совмещения горизонтальных отверстий стержня 5 и скалывающих зубьев 3 в них вставляется ось 7 и в резьбовое отверстие клиновидного наконечника 2 вворачивают пробку 13. Наковальня 4 снабжена подпружиненными шариками 14, выступающими из ее боковой цилиндрической поверхности и взаимодействующими при стопорении наковальни 4 в верхнем положении с кольцевой проточкой полости корпуса 1.

Рыхлитель ударно-скалывающего действия работает следующим образом.

При падении рыхлителя первоначально внедряется в грунт клиновидный наконечник 2, затем ударник 6 наносит удар по наковальне 4. В результате этого удара шарики 14 утапливаются внутрь наковальни 4 и происходит ее расстопорение. После чего ударник 6 и наковальня 4 со штоком 8, стержнем 5 и осью 7 продолжают движение вниз и выталкивают скалывающие зубья 3 из полости клиновидного наконечника 2. При этом нижние концы скалывающих зубьев 3 движутся по кривой, направленной сначала вниз, а затем вверх до горизонтального положения и поэтому наряду с дополнительным скалыванием грунта производят его отрыв. Поэтому при каждом удаpе рыхлителя о грунт разрушению подвергается больший его объем, что обеспечивает повышение эффективности рыхления. Извлечение рыхлителя из грунта производят посредством натяжения подъемного троса 11, соединенного с проушиной 10 ударника 6. При этом вверх сначала начинает перемещаться ударник 6, который затем, захватив головку 9 штока 8, поднимает вверх наковальню 4 со стержнем 5 и втягивает скалывающие зубья 3 в полость клиновидного наконечника 2, а шарики 14 входят в кольцевую проточку корпуса 1 и стопорят наковальню 4 в верхнем положении. После удара ударника 6 в крышку 12 из грунта извлекается клиновидный наконечник 2.

Таким образом, использование предлагаемого рыхлителя ударно-скалывающего действия позволяет повысить эффективность разработки твердых и мерзлых грунтов, так как наряду со скалыванием грунта происходит и его отрыв при выдвижении скалывающих зубьев из полости клиновидного наконечника.

Формула изобретения

РЫХЛИТЕЛЬ УДАРНО-СКАЛЫВАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ, включающий корпус с клиновидным наконечником, полостью с размещенными в ней на оси вертикально установленными скалывающими зубьями, ударник и проушину, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса рыхления, корпус выполнен полым и снабжен внутренней кольцевой проточкой, в полости корпуса размещен ударник с вертикальным каналом и наковальня со стержнем внизу и штоком с головкой вверху и боковыми подпружиненными в ней шариками с возможностью их взаимодействия с кольцевой проточкой корпуса для стопорения наковальни в верхнем положении, а в полости клиновидного наконечника размещены с возможностью выдвижения из него в противоположные стороны вертикальные скалывающие зубья, шарнирно соединенные со стержнем наковальни, причем наковальня подвижно соединена с ударником при помощи штока с головкой с возможностью осевого перемещения их в вертикальном канале ударника.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4