Грейферный ковш для разработки траншейв жидкой среде
ОП ИСАНИЕ
-ИЗЬБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
< >848539
* г г
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.
Е 02 F 3/44 (22)Заявлено 02.03.79 (2)) 2731173/29-03 с присоединением заявки J%
Гесударствеилый комитет
СССР (23) Приоритет . (53) УДК624.137. .4.72(088.8) де делам изобретений и открытий
Опубликовано 23.07.81. Бюллетень № 27
Дата опубликования описания 24.07. 81
1 д.д. тррормааев, A.â. ермилов и в.и. ваиораев 13
11 Л ТЕК ТН О .". ">ЕО1АЯ
-; TÃb.
Московский автомобильно-дорожный институт Министерства . высшего и среднего специального образования СССР (72) Авторы . изобретения (7I ) Заявитель (54) ГРЕЙФЕРНЫЙ КОВШ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ТРАНШЕЙ В ЖИДКОЙ
СРЕДЕ
Изобретение относится к строительству и касается землеройного оборудования для отрывки траншей с вертикальными стенками под защитой жидкой среды, например .тиксотропньтх
5 растворов.
Известны устройства для разработки траншей под защитой тиксотропного раст-: воров, например глинистьотх суспензий, включающие двухчелюстный грейферный ковш на гибкой подвеске 1.1) .
Недостатком таких ковшей является .ограниченная их массой глубина копания.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является грейферный ковш, включающий челюсти, режущие элементы и гидравлический привод 1.2).
Недостатком известного грейферного 2О ковша — значительные энергозатраты, растущие при увеличении глубины копания, из-за увеличения сопротивления резанию грунта за счет гидростатического давления тиксотропных раствора. . Цель изобретения — снижение энерго= затрат при разработке траншей в жидкой среде.
Поставленная цель достигается тем, что в грейферном ковше, включающем челюсти; режущие элементы и гидравлический привод, челюсти и режущие элементы установлены с воэможностью изменения сечения зазоров между ними.
На фиг. 1 изображен предлагаемый грейферный ковш, смонтированный на базовой машине с телескопической рамой; на фиг. 2 — грейферный ковш с раскрытыми челюстями; на фиг. 3 — схе ма взаимодействия грейфера с грунтом в жидкой среде.
Грейферный ковш для разработки траншей в жидкой среде, навешенный на базовую машину 1, с направляющей каретки 2, в которой установлена с возможностью вертикального перемещения телескопическая рама 3 с приводным
Применение изобретения возможно на цепно-ковшовых, цепно-скребковых струговых и других рабочих органов для разработки глубоких траншей и колодцев в связанном грунте под слоем глинистого раствора, а также на рабочих органах для подводной разработки грунтов и полезных ископаемых на дне морей и океанов, где при глубине разработки связанного грунта 100-800 м энергоемкость процесса копания значительно уменьшается. Снижение энергоемкости процесса копания связанных грунтов при той же установочной мощности двигателей обеспечивает резкое увеличение производительности землеройных машин за счет роста скоростей резания.
Формула изобретения
Грейферный ковш для разработки траншей в жидкой среде, включающей челюсти, режущие элементы и гидравлический привод, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, челюсти и режущие элементы установлены со сквозными зазорами сечения с возможностью
3 84853 редуктором 4, состоит из корпуса 5, боковых направляющих 6, челюстей 7 с .режущими элементами 8, гидроцилиндров
9, приводящих в действие челюсти 7 и рычажной синхронизатор 10 поворота
5 челюстей 7. Режущие элементы 8 соединены с челюстями 7 посредством шарниров 11. Между режущими элементами
8 и челюстями 7 образованы сквозные зазоры 12 переменного сечения по дли- so не, в которых с тыльной стороны челюстей 7 установлены упругйе элементы 13, например пружины, обеспечивающие перекрытие зазоров 12;
Разработку траншей грейферным ков- 1s шом производят следующим образом.
Базовую машину 1 размещают вдоль оси траншеи. Опускают телескопическую раму 3 с помощью направляющей каретки 2 и редуктора 4. После достижения предварительно раскрытыми челюстями 7 дна разрабатываемой траншеи, включением гидроцилиндров 9 осуществляют врезание режущих элементов 8 челюстей 7 в грунт. Рычажной системой 10 обеспечивают синхронйость действия челюстей 7. После смыкания заполненных грунтом челюстей 7 редуктором 4 производят извлечение рабочих органов из траншеи и разгрузку О грунта. . С увеличением глубины разрабатываемой траншеи возрастает гидростатическое давление q в зоне разрушения грунта, существенно повышая усилие ко- 55 панне грунта за счет роста силы трения грунта о лобовую поверхность челюстей 7. При резании грунта каждый режущий элемент 8 поворачивается в зависимости от усилия резания Р с уче- 40 том гидростатического давления вокруг . шарнира 11, деформируя упругий эле мент 13. При этом между режущими элементами 8 и челюстями 7 образуется сквозной зазор 12 переменного сече- 45 ния по длине .и шириной Т. С увеличе-: нием усилия копания грунта P ширина
Т зазора 12 возрастает, обеспечивая проход жидкой среды под действием гидростатического давления на лобовую so поверхность челюстей 7. С увеличением глубины погружения грейферного рабочего органа в жидкую среду пропорционально возрастает величина гидростатического давления, что приводит ss к росту усилия копания Р, автоматически увеличивающему ширину Т зазора 12 и величину расхода через него жидкой
9 4 среды, которая перемещается вместе со стружкой грунта вдоль лобовой по- верхности челюсти 7 в виде слоя 14, уравновешивая гидростатическое давление q на стружку грунта и соответственно уменьшая суммарное усилие копания до величины, характерной для копания без гидростатическогб давления. Одновременно слой 14 жидкой среды уменьшает трение грунта по металлу за счет смазывающего действия жидкости.
Использование изобретения позволяет существенно снизить усилия копания и энергоемкость разработки связанных грунтов в жидкой среде за счет уравновешивания гидростатического давления на стружку грунта и уменьшения трения грунта по металлу. Кроме того, применение упругих элементов существенно снижает динамические нагрузки, действующие на рабочий орган при копании грунта, тем самым увеличивая его долговечность. изменения величины сечения зазоров между ними.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Гараша Б.М,, Федоров Б.С. и
Смородинов М.И. Применение способа
"стена в грунте," на строительстве
Московского метрополитена - Основа848539 б ния, фундаменты и механика грунтов", 1977, М 2, с. 8, рис. 1.
2. Совершенствование технологии и оборудования для строительства подземных сооружений. Краткие тезисы докладов и сообщений на Всесоюзном совещании в Ленинграде.Л., ВНИИГС, 1978, с. 64-65 (прототип).
Тираж 693 Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, .ул. Проектная, 4
