Поршень-забойник для многоствольных строительных артиллерийских орудий

Авторы патента:

Остапенко Елена Николаевна (RU)

Пенский Олег Геннадьевич (RU)

Черников Арсений Викторович (RU)

E02D7/02 - погружение забивкой

Владельцы патента RU 2543002:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" (RU)

Поршень-забойник предназначен для застреливания свай в грунт из многоствольных артиллерийских орудий, включает поршни, вставляемые в каналы стволов. Поршень-забойник выполнен составным, включающим два поршня, диаметром, равным калибру стволов, с нижними частями, выполненными в виде полусфер, свободно опирающихся на основание полусферической платформы, которая свободно опирается своей вершиной на голову сваи. Изобретение позволяет ликвидировать вращательное действие момента сил, возникающих в результате разности давлений пороховых газов в каналах стволов, на стволы, составляющие многоствольное строительное артиллерийское орудие. 2 ил.

Изобретение относится к артиллерийским орудиям, предназначенным для застреливания свай в грунт.

Известен поршень-забойник, обеспечивающий застреливание свай из одноствольных артиллерийских орудий с помощью помещения поршня в ствол орудия [1]. Однако данное техническое решение не дает возможности использования поршня-забойника при одновременной работе орудий, состоящих из нескольких стволов, для застреливания свай.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является поршень-забойник установки для погружения в грунт строительных элементов, обеспечивающий застреливание свай из многоствольных артиллерийских орудий с помощью жесткого соединения всех частей поршня [2]. Однако данное техническое решение не дает возможности ликвидировать действия вращательного момента сил на каждый из стволов многоствольного строительного орудия при неодинаковости толкающих сваю усилий каждого ствола.

Задача, на решение которой направлено изобретение, - создание конструкции, позволяющей ликвидировать вращательное действие момента сил, возникающих в результате разности давлений пороховых газов в каналах стволов, на стволы, составляющие многоствольное строительное артиллерийское орудие

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в формуле изобретения, общих с прототипом, таких как поршень-забойник, предназначенный для застреливания свай в грунт из многоствольных артиллерийских орудий, включающий поршни, вставляемые в каналы стволов, и отличительных существенных признаков, таких как поршень-забойник выполнен составным, включающим два поршня, диаметром, равным калибру стволов, с нижними частями, выполненными в виде полусфер, свободно опирающихся на основание полусферической платформы, которая свободно опирается своей вершиной на голову сваи.

Вышеперечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат - устранение вращательного момента многоствольного строительного орудия при застреливании в грунт свай на большую глубину.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан поршень перед выстрелом; на фиг.2 - поршень в момент выстрела.

Недостатки прототипа устраняются за счет нежесткого соединения составных частей поршня-забойника и применения полусфер в нижних частях поршней и полусферической платформы, через которые передаются усилия от стволов на застреливаемую сваю и которые свободно скользят по поверхностям соприкосновения друг с другом. В стволы помещены цилиндрические поршни диаметрами, равными калибрам стволов. Нижние части поршней выполнены в виде полусфер. Полусферы нижних частей поршней упираются в основание полусферической платформы, которая своей вершиной упирается на центр головы застреливаемой сваи. Свая упирается на поверхность грунта. Во время воспламенения зарядов в стволах поршни начинают двигаться, передавая усилия горения пороховых газов на сваю, в результате чего свая начинает двигаться в грунте. Если сила, возникающая в результате горения пороховых газов заряда в одном из стволов, становится больше силы, возникающей в результате горения заряда в другом стволе, то полусферическая платформа, на основание которой упираются поршни, поворачивается в направлении большей силы, создавая вращательный момент сил относительно вершины полусферической платформы. При этом, благодаря полусферам поршней, скользящим по основанию полусферической платформы, поршни не меняют своего вертикального положения, этим устраняя действие вращательного момента полусферической платформы на стволы.

Механизм действия изобретения

Артиллерийское многоствольное орудие состоит из несоединенных друг с другом ствола 3 и ствола 4, расположенных вертикально к поверхности грунта 12. В ствол 3 и ствол 4 помещены цилиндрический поршень 1 и цилиндрический поршень 2. Диаметр поршня 1 равен калибру ствола 3. Диаметр поршня 2 равен калибру ствола 4. Нижняя часть поршня 1 выполнена в виде полусферы 5. Нижняя часть поршня 2 выполнена в виде полусферы 6. Полусферы 5 и 6 нижних частей поршней 1 и 2 упираются в основание 7 полусферической платформы 8, диаметр которой больше расстояния между стволами 3 и 4. Полусферическая платформа 8 своей вершиной 9 упирается на центр 10 головы сваи 11 (см. фиг.1). Свая 11 упирается в поверхность грунта 12. Во время воспламенения заряда 13 в стволе 3 и заряда 14 в стволе 4 поршень 1 начинает двигаться в стволе 3, а поршень 2 начинает двигаться в стволе 4, передавая усилия горения пороховых газов через полусферическую платформу 8 в вершине 9 полусферической платформы 8 и центре 10 головы сваи 11 на сваю 11. Свая 11 начинает двигаться в грунте 12. Если сила, возникающая в результате горения пороховых газов заряда 13, становится больше силы, возникающей в результате горения пороховых газов заряда 14, то полусферическая платформа 8 поворачивается вниз со стороны ствола 3 по направлению расположения грунта 12 и одновременно полусферическая платформа 8 поворачивается вверх со стороны ствола 4 по направлению, противоположному расположению грунта 12, создавая вращательный момент сил относительно вершины 9 полусферической платформы 8. При этом, благодаря полусферам 5 и 6, скользящим по основанию 7 полусферической платформы 8, поршни 1 и 2 не меняют своего вертикального положения, этим устраняя действие вращательного момента полусферической платформы 8 на стволы 3 и 4 (см. фиг.2).

Источники информации

1. Бартоломей А.А., Григорьев В.Н., Омельчак И.М., Пенский О.Г. Основы импульсной технологии устройства фундаментов: монография. - Пермь: Изд-во Пермского государственного технического университета. - 2002. - с.91.

2. Маланин В.В., Пенский О.Г., Проничев А.А., Ракко А.Ю. Установка для погружения в грунт строительных элементов: изобретение / В.В. Маланин, О.Г. Пенский, А.А. Проничев, А.Ю. Ракко. - Патент РФ на изобретение №2348757, опубликован 10.03.2009. Бюл. №7.

Поршень-забойник, предназначенный для застреливания свай в грунт из многоствольных артиллерийских орудий, включающий поршни, вставляемые в каналы стволов, отличающийся тем, что поршень-забойник выполнен составным, включающим два поршня, диаметром, равным калибру стволов, с нижними частями, выполненными в виде полусфер, свободно опирающихся на основание полусферической платформы, которая свободно опирается своей вершиной на голову сваи.

Изобретение относится к артиллерийским орудиям, предназначенным для застреливания свай. Артиллерийское двуствольное орудие состоит из несоединенных друг с другом стволов, расположенных вертикально к поверхности грунта.

Устройство для погружения труб в грунт // 2535562

Изобретение относится к области строительной техники и предназначено, в основном, для погружения в грунт металлических труб, преимущественно при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций.

Электромагнитный молот // 2479705

Изобретение относится к области строительства и горного дела, а именно к электромагнитным устройствам для ударного бурения с использованием движущегося возвратно-поступательного ударного элемента.

Устройство для заглубления фундаментных приспособлений, и/или труб, и/или земляных буров в грунт, используемое в качестве навесного орудия на стреле строительной машины // 2468147

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам заглубления в грунт строительных конструкций. .

Свайный копер // 2444591

Изобретение относится к области строительства, а именно к свайному копру. .

Устройство ударного действия для погружения стержней в грунт // 2443827

Изобретение относится к области строительной техники и может быть использовано для погружения в грунт длинномерных гибких стержневых элементов, например арматурных стержней или труб.

Способ возведения фундамента, фундамент и свая // 2386752

Способ погружения полой сваи (варианты) // 2386751

Изобретение относится к строительству, в частности к свайным фундаментам, и позволяет увеличить несущую способность сваи. .

Электромолот // 2379422

Изобретение относится к строительной промышленности и может быть использовано для забивки железобетонных свай, тяжелых металлических труб-свай в морское дно при возведении морских стационарных нефтяных льдоустойчивых платформ, в том числе и при подводных работах на больших морских глубинах или в качестве исполнительного элемента сверхмощных импульсных сейсмоисточников для невзрывных сейсморазведочных работ.

Электромолот // 2315181

Изобретение относится к строительной промышленности, например, для забивки сверхтяжелых железобетонных и металлических свай-оболочек при строительстве льдоустойчивых стационарных платформ и, в том числе, в подводных условиях.

Способ размещения артиллерийских орудий в многоствольной строительной артиллерийской системе // 2551042

Изобретение относится к строительным машинам, в частности к многоствольным артиллерийским системам, используемым для возведения легких фундаментов. Способ размещения артиллерийских орудий в многоствольной строительной артиллерийской системе состоит в том, что в многоствольную строительную артиллерийскую систему включаются пары орудий с одинаковыми техническими характеристиками и одинаковыми условиями заряжания в каждой паре, платформа поршня-забойника выполняется в виде круга, центр которого опирается на голову застреливаемого строительного элемента, ствольные поршни, вставленные верхней частью в стволы орудий каждой пары, опираются концами нижней части на противоположные концы диаметров платформы поршня-забойника. Изобретение позволяет устранять поворотные моменты строительного элемента относительно вертикальной оси застреливания строительного элемента в грунт из многоствольных строительных артиллерийских систем, состоящих из артиллерийских орудий с разными техническими характеристиками и условиями заряжания. 2 ил.

Устройство ударного действия // 2611103

Изобретение относится к устройствам ударного действия, в частности к отбойным молотам, молоткам, перфораторам, и может быть использовано в машиностроении, строительстве, горном деле и других отраслях промышленности. Устройство ударного действия содержит рабочий инструмент, корпус и боек, которые образуют камеры рабочего и обратного ходов, тормозную камеру, гидропневмоаккумулятор давления в напорной магистрали, распределитель, выполненный в виде гильзы и вращающегося золотника, сообщающий посредством окон и каналов одну из камер поочередно с напорной и сливной магистралями, шаговым двигателем, приводящим во вращение золотник, датчиками перемещения, отслеживающими положение бойка, и поворота золотника, а также электронный блок управления, формирующий на основе сигналов с датчиков по заданной программе, определяющей режим работы устройства, управляющее воздействие на шаговый двигатель для поворота золотника. Обеспечивается расширение технологических возможностей устройства и рациональное использование приводной мощности путем осуществления автоматического регулирования частоты и энергии ударов в зависимости от заданных параметров и режимов работы, создание импульсных нагрузок по заданному закону, исключения утечек по сопрягаемым поверхностям боек-корпус. 1 ил.

Многорельсовая эстакадная дорога на сваях, револьверный агрегат и способ строительства дороги // 2623786

Изобретение относится к строительству двухпутных многорельсовых железных дорог эстакадного типа на сваях. Погружение свай, установка ригелей, укладка плит перекрытий и монтаж рельсового пути из рельсовых сборок производится одним револьверным агрегатом, состоящим из кузова на железнодорожном ходу и поворотной башни, с одной стороны которой расположено устройство для погружения свай, а на противоположной стороне расположен манипулятор с захватным устройством для монтажа ригелей, плит и рельсовых сборок. Совокупность свойств револьверного агрегата и многорельсовой дороги, транспортные средства для движения по которой имеют способность поперечного перемещения, позволяют осуществить строительство способом, при котором строительство следующего участка дороги производится от края уже построенного участка и только с него. В результате создается условие для строительства дороги в полностью автоматическом режиме, нет необходимости строительства вспомогательных дорог с их последующей рекультивацией. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 13 ил.

Электромагнитный молот с приводом от линейного электрического двигателя // 2630026

Изобретение относится к средствам механизации строительной отрасли, а также может быть использовано при изготовлении оснований и возведении свайных фундаментов. Устройство содержит магнитопровод (3) статора (2) в защитном кожухе (1) - вторичный элемент линейного электродвигателя с подвижным внутри ударным бойком (10) в виде стержня - его первичный элемент; датчик положения бойка в виде лазерной линейки (16). Магнитопровод содержит полые ферромагнитные шайбы (4) с витками катушки возбуждения (5) фаз многофазной цепи, образующие в сборе монтажные модули магнитопровода, катушки (5) которых уложены с чередующейся сменой местоположения фаз; обмотки катушки (5) питаются от источника переменного тока через преобразователь (18); боек (10) покрыт немагнитным материалом. В работе взаимосвязь подвижного бойка со встроенным блоком управления (19) осуществлена посредством преобразователя (18), регулирующего по его сигналу частоту и напряжение обмоток (5) на перемещение бойка (10) и прекращающего подачу управляющих сигналов по сигналу блока (19) от импульса лазерной линейки (16) на остановку бойка в верхнем положении. Обеспечивается упрощение, повышение энергетических показателей. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Регулируемая компрессионно-вакуумная ударная машина двойного действия // 2630931

Изобретение относится к горному делу и строительству - к машинам ударного действия, применяется при отбойке монолитов, в строительстве для разрушения устаревших фундаментов, при реконструкции зданий, при прокладке трубопроводов, а также в сейсморазведке как источник возбуждения сейсмических волн на малых глубинах. Машина содержит корпус и размещенный в нем ударник, образующие верхнюю и нижнюю камеры, вакуум-компрессор, расположенный в верхней части корпуса, соединенный с верхней камерой и содержащий по меньшей мере одну пару центробежных компрессионно-вакуумных механизмов, установленных встречно друг другу всасывающими отверстиями, соединенных с диском и имеющих общий канал через отверстие в этом диске, который образует камеры над и под диском в верхней части корпуса, причем камера над диском соединена с атмосферой, и отсекает упомянутую верхнюю камеру и камеру под диском от атмосферы, при этом упомянутые центробежные компрессионно-вакуумные механизмы электрически соединены с трехпозиционным переключателем, который электрически соединен с источником тока, ресивер, соединенный с верхней камерой, магнитный фиксатор для ударника, установленный в верхней камере, и рабочий инструмент, при этом нижняя камера соединена с атмосферой. Ресивер размещен в корпусе между верхней камерой и вакуум-компрессором и соединен с верхней камерой через отверстия центрирующего диска, отделяющего ресивер от верхней камеры, а с вакуум-компрессором - через отверстия в монтажном диске, отделяющем вакуум-компрессор от ресивера. Магнитный фиксатор для ударника соединен с регулятором, расположенным в ресивере и выполненным с возможностью изменения его длины. Обеспечивается возможность расширения энергии ударов и частоты, исключение потерь давления при перетечке из ресивера в верхнюю камеру, уменьшение габаритов машины в ширину, возможность работы в труднодоступных местах. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.