RU210399U1 - DEVICE FOR LOOSENING STRONG SOILS - Google Patents

DEVICE FOR LOOSENING STRONG SOILS Download PDF

Info

Publication number
RU210399U1
RU210399U1 RU2021139502U RU2021139502U RU210399U1 RU 210399 U1 RU210399 U1 RU 210399U1 RU 2021139502 U RU2021139502 U RU 2021139502U RU 2021139502 U RU2021139502 U RU 2021139502U RU 210399 U1 RU210399 U1 RU 210399U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
rotation
drum
drive
ice
Prior art date
Application number
RU2021139502U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Михайлович Земсков
Николай Викторович Краснолудский
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ)
Priority to RU2021139502U priority Critical patent/RU210399U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU210399U1 publication Critical patent/RU210399U1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/30Auxiliary apparatus, e.g. for thawing, cracking, blowing-up, or other preparatory treatment of the soil

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Repair (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к строительству и может найти применение для послойного рыхления прочных грунтов, а также снятия льда и снежного наката на автомобильных дорогах и тротуарах. Устройство для рыхления прочных грунтов содержит раму, на которой в опорах вращения установлен вал, привод вращения вала, барабан с зубьями, установленный на валу с возможностью поворота, на ступице которого в опорах вращения смонтированы зубчатые колеса с дебалансами, входящие в зацепление с зубчатым колесом, установленным на валу в опорах вращения, привод зубчатого колеса и упругие элементы, выполненные в виде плоской рессоры, один конец которой закреплен на валу, а второй - на обечайке барабана. На валу с возможностью осевого перемещения установлен диск с пазами, входящими в плоские рессоры, посредством привода перемещения диска, жестко закрепленного на барабане коаксиально его оси. Применение устройства позволит повысить эффективность его работы на разрушаемых средах с различными физико-механическими характеристиками, снизить энергоемкость процесса разрушения прочных грунтов, льда, снежно-ледяного наката и т.п. 3 ил.The utility model relates to construction and can be used for layer-by-layer loosening of solid soils, as well as for removing ice and snow on roads and sidewalks. The device for loosening solid soils contains a frame on which a shaft is installed in the rotation supports, a shaft rotation drive, a drum with teeth mounted on the shaft with the possibility of rotation, on the hub of which gears with unbalances are mounted in the rotation supports, which engage with the gear wheel, mounted on the shaft in rotation bearings, a gear drive and elastic elements made in the form of a flat spring, one end of which is fixed on the shaft, and the other end - on the drum shell. On the shaft with the possibility of axial movement there is a disk with grooves included in the flat springs, by means of a disk displacement drive rigidly fixed on the drum coaxially to its axis. The use of the device will increase the efficiency of its work on destructible media with different physical and mechanical characteristics, reduce the energy intensity of the process of destruction of solid soils, ice, snow-ice run-up, etc. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к строительству и может найти применение для послойного рыхления прочных грунтов, а также снятия льда и снежного наката на автомобильных дорогах и тротуарах.The utility model relates to construction and can be used for layer-by-layer loosening of solid soils, as well as for removing ice and snow on roads and sidewalks.

Известно устройство для рыхления прочных грунтов, содержащее раму, на которой в опорах вращения установлен вал с закрепленными к нему зубьями и привод вращения, а на валу жестко закреплен кронштейн, на котором на опорах вращения смонтированы зубчатые колеса с дебалансами, входящие в зацепление с зубчатым колесом, установленным на валу в опорах вращения, и привод зубчатого колеса (Пат. 2224848, МПК E02F 5/30, опубл. 27.02.2004).A device for loosening solid soils is known, comprising a frame on which a shaft with teeth fixed to it and a rotation drive are installed in the rotation supports, and a bracket is rigidly fixed on the shaft, on which gear wheels with unbalances are mounted on the rotation supports, which engage with the gear wheel. mounted on the shaft in rotation bearings, and a gear drive (Pat. 2224848, IPC E02F 5/30, publ. 27.02.2004).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для рыхления прочных грунтов, содержащее раму, на которой в опорах вращения установлен вал, привод вращения вала, барабан с зубьями, установленный на валу с возможностью поворота, на ступице которого в опорах вращения смонтированы зубчатые колеса с дебалансами, входящие в зацепление с зубчатым колесом, установленным на валу в опорах вращения, привод зубчатого колеса и упругие элементы, выполненные в виде плоской рессоры, один конец которой закреплен на валу, а второй - на обечайке барабана.The closest to the proposed technical essence is a device for loosening solid soils, containing a frame on which a shaft is installed in the rotation bearings, a shaft rotation drive, a drum with teeth mounted on the shaft with the possibility of rotation, on the hub of which gears are mounted in the rotation bearings. weights engaged with a gear mounted on a shaft in rotation bearings, a gear drive and elastic elements made in the form of a flat spring, one end of which is fixed on the shaft, and the other end is fixed on the drum shell.

Недостатком известного устройства является возможность эффективной работы только на рабочих средах (прочные грунты, лед, снежно-ледяной накат и т.п.) с одинаковыми физико-механическими характеристиками (Пат. 2258785, МПК E02F 5/30, опубл. 20.08.2005).The disadvantage of the known device is the ability to work effectively only on working media (solid soils, ice, snow-ice run-up, etc.) with the same physical and mechanical characteristics (Pat. 2258785, IPC E02F 5/30, publ. 20.08.2005) .

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении эффективности действия устройства при разрушении прочных грунтов, льда, снежно-ледяного наката с различными физико-механическими свойствами, в частности прочности и жесткости.The technical result of the proposed utility model is to increase the efficiency of the device in the destruction of solid soils, ice, snow-ice run-up with different physical and mechanical properties, in particular strength and rigidity.

Технический результат достигается тем, что предложено устройство для рыхления прочных грунтов, содержащее раму, на которой в опорах вращения установлен вал, привод вращения вала, барабан с зубьями, установленный на валу с возможностью поворота, на ступице которого в опорах вращения смонтированы зубчатые колеса с дебалансами, входящие в зацепление с зубчатым колесом, установленным на валу в опорах вращения, привод зубчатого колеса и упругие элементы, выполненные в виде плоской рессоры, один конец которой закреплен на валу, а второй - на обечайке барабана, при этом на валу с возможностью осевого перемещения установлен диск с пазами, входящими в плоские рессоры, посредством привода перемещения диска, жестко закрепленного на барабане коаксиально его оси.The technical result is achieved by the proposed device for loosening solid soils, containing a frame on which a shaft is installed in the rotation supports, a shaft rotation drive, a drum with teeth mounted on the shaft with the possibility of rotation, on the hub of which gears with unbalances are mounted in the rotation supports , engaged with a gear mounted on a shaft in rotation bearings, a gear drive and elastic elements made in the form of a flat spring, one end of which is fixed on the shaft, and the other on the drum shell, while on the shaft with the possibility of axial movement a disk with grooves included in the flat springs is installed by means of a drive for moving the disk rigidly fixed on the drum coaxially to its axis.

На фиг.1 представлено устройство для рыхления прочных грунтов, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б фиг.1.Figure 1 shows a device for loosening solid soils, General view; figure 2 - section A-A figure 1; figure 3 - section B-B figure 1.

Устройство для рыхления прочных грунтов (фиг.1) содержит раму 1, на которой в опорах вращения установлен вал 2, соединенный через муфту 3 с приводом 4, барабан 5 с жестко закрепленными зубьями 6 с возможностью поворота относительно вала 2, осей 7, жестко закрепленных на ступице-кронштейне 8, на которых в опорах вращения установлены зубчатые колеса-дебалансы 9, входящие в зацепление с зубчатым колесом 10 (фиг.2), установленным на приводном валу 2 в опорах вращения, привод 11 зубчатого колеса 10, кожух 12, ступица 13, жестко закрепленная на валу 2, упругие рессоры 14, один конец которых установлен в пазы обечайки барабана 5, а второй в пазы ступицы 13 (фиг.3), диск 15, установленный на шлицевой части ступицы 13 с возможностью осевого перемещения, с пазами, входящими в упругие рессоры 14, привод 16 перемещения диска 15, жестко закрепленный на барабане 5 коаксиально его оси.The device for loosening solid soils (figure 1) contains a frame 1, on which a shaft 2 is installed in the rotation bearings, connected through a coupling 3 with a drive 4, a drum 5 with rigidly fixed teeth 6 with the possibility of rotation relative to the shaft 2, axes 7, rigidly fixed on the hub-bracket 8, on which gears-unbalances 9 are installed in the rotation bearings, which engage with the gear wheel 10 (figure 2) mounted on the drive shaft 2 in the rotation bearings, the drive 11 of the gear wheel 10, the casing 12, the hub 13, rigidly fixed on the shaft 2, elastic springs 14, one end of which is installed in the grooves of the shell of the drum 5, and the second in the grooves of the hub 13 (figure 3), the disk 15 mounted on the splined part of the hub 13 with the possibility of axial movement, with grooves , included in the elastic springs 14, the drive 16 for moving the disk 15, rigidly fixed on the drum 5 coaxially to its axis.

Для рыхления прочного грунта или снятия льда и снежно-ледяного наката, рама 1 устройства навешивается на базовую машину с возможностью обеспечения контакта по заданной глубине с разрабатываемой средой, включается привод 4, который через муфту 3 вращает приводной вал 2, а вместе с ним и ступицу 13, жестко закрепленную на валу, которая через упругие рессоры 14 вовлекает в совместное вращение с угловой скоростью W5 (фиг.2) барабан 5 с жестко закрепленными зубьями 6, которые воздействуя на грунт, деформируют (изгибают) рессоры 14 в направлении, противоположном вращению, накапливая потенциальную энергию от привода вала.For loosening solid soil or removing ice and snow-ice roll, the frame 1 of the device is hung on the base machine with the ability to provide contact at a given depth with the developed environment, the drive 4 is turned on, which through the clutch 3 rotates the drive shaft 2, and with it the hub 13, rigidly fixed on the shaft, which, through elastic springs 14, involves in joint rotation with an angular velocity W5 (figure 2) a drum 5 with rigidly fixed teeth 6, which, acting on the ground, deform (bend) the springs 14 in the direction opposite to rotation, accumulating potential energy from the shaft drive.

Одновременно с приводом 4 включается привод И зубчатого колеса 10, которое приводит во вращение зубчатые колеса-дебалансы 9, создающие возмущающую силу (фиг.2):Simultaneously with the drive 4, the drive And the gear wheel 10 is turned on, which drives the gear wheels-unbalances 9, which create a perturbing force (figure 2):

Figure 00000001
Figure 00000001

где m - масса вращающихся дебалансов, кг;where m is the mass of rotating unbalances, kg;

е - эксцентриситет дебаланса, м;e - unbalance eccentricity, m;

w - угловая скорость вращения дебалансов, рад/с.w - angular velocity of unbalance rotation, rad/s.

Под действием этой возмущающей силы возникает динамический момент, изменяющийся по гармоническому закону. Максимальная величина динамического момента определяется из:Under the action of this perturbing force, a dynamic moment arises, which changes according to a harmonic law. The maximum value of the dynamic moment is determined from:

Figure 00000002
Figure 00000002

где D0 - диаметр расстановки осей зубчатых колес-дебалансов.where D 0 is the diameter of the arrangement of the axes of gear wheels-unbalances.

Когда динамический момент, создаваемый зубчатыми колесами-дебалансами 9, направлен противоположно вращению барабана 5, он дополнительно увеличивает деформацию упругих рессор 14, заряжая их дополнительной потенциальной энергией от динамического момента. При повороте зубчатых колес-дебалансов 9 на 180° динамический момент будет направлен в сторону вращения барабана 5, что уменьшает нагрузку на упругие рессоры 14, в результате чего потенциальная энергия, накопленная упругими рессорами 14, от статического и динамического момента из предыдущей фазы, используется для увеличения величины динамического воздействия зубьев 6 на разрушаемую среду (прочный грунт, лед, снежно-ледяной накат и т.п.).When the dynamic moment created by the unbalance gears 9 is directed opposite to the rotation of the drum 5, it additionally increases the deformation of the elastic springs 14, charging them with additional potential energy from the dynamic moment. When the gear wheels-unbalances 9 are rotated by 180°, the dynamic moment will be directed towards the rotation of the drum 5, which reduces the load on the elastic springs 14, as a result of which the potential energy accumulated by the elastic springs 14 from the static and dynamic moment from the previous phase is used to increasing the magnitude of the dynamic impact of the teeth 6 on the destructible environment (solid soil, ice, snow-ice run-up, etc.).

При разрушении сред с различными физико-механическими свойствами (прочные грунты, лед, снежно-ледяной накат и т.п.) осуществляется адаптация устройства посредством осевого перемещения диска 15 приводом 16 до вхождения пазов диска 15 в упругие рессоры 14 (фиг.3). При этом изменяется рабочая длина упругих рессор 14 и как следствие их жесткость. Изменение частоты вращения привода 4 и 11 в совокупности с изменением рабочей длины упругих рессор 14 позволяет настроить амплитудно-частотные параметры работы устройства, соответствующие физико-механическим свойствам разрушаемой среды.In case of destruction of media with different physical and mechanical properties (strong soils, ice, snow-ice run-up, etc.), the device is adapted by means of axial movement of the disk 15 by the drive 16 until the grooves of the disk 15 enter the elastic springs 14 (figure 3). This changes the working length of the elastic springs 14 and, as a consequence, their rigidity. Changing the speed of rotation of the drive 4 and 11 in conjunction with changing the working length of the elastic springs 14 allows you to adjust the amplitude-frequency parameters of the device, corresponding to the physical and mechanical properties of the medium being destroyed.

Наибольший эффект воздействия на разрушаемую среду (прочный грунт, лед, снежно-ледяной накат и т.п.) будет достигнут при работе устройства в режиме резонанса, когда частота вращения зубчатых колес-дебалансов w будет равна собственной частоте крутильных колебаний wc барабана с жестко закрепленными зубьями, т.е. при w=wc. В результате чего при прочих равных условиях возрастает амплитуда колебаний зубьев, а следовательно, и динамический эффект их воздействия на разрушаемую среду. При резонансном режиме работы устройства значительно снижаются затраты энергии на единицу объема разрушаемой среды (энергоемкость). Передача крутящего момента от вала 2 к обечайке барабана 5 с жестко закрепленными зубьями 6 через упругие рессоры 14 снижает динамическое воздействие на элементы привода 4, что повышает надежность и долговечность работы устройства.The greatest effect on the destructible environment (strong soil, ice, snow-ice run-up, etc.) will be achieved when the device is operated in the resonance mode, when the frequency of rotation of gears-unbalances w will be equal to the natural frequency of torsional vibrations w c of the drum with rigid fixed teeth, i.e. for w=w c . As a result, ceteris paribus, the amplitude of the oscillations of the teeth increases, and, consequently, the dynamic effect of their impact on the destructible medium. With the resonant mode of operation of the device, the energy costs per unit volume of the medium being destroyed (energy intensity) are significantly reduced. The transfer of torque from the shaft 2 to the shell of the drum 5 with rigidly fixed teeth 6 through the elastic springs 14 reduces the dynamic impact on the drive elements 4, which increases the reliability and durability of the device.

Применение устройства позволит повысить эффективность его работы на разрушаемых средах с различными физико-механическими характеристиками, снизить энергоемкость процесса разрушения прочных грунтов, льда, снежно-ледяного наката и т.п.The use of the device will increase the efficiency of its work on destructible media with different physical and mechanical characteristics, reduce the energy intensity of the process of destruction of solid soils, ice, snow-ice run-up, etc.

Claims (1)

Устройство для рыхления прочных грунтов, содержащее раму, на которой в опорах вращения установлен вал, привод вращения вала, барабан с зубьями, установленный на валу с возможностью поворота, на ступице которого в опорах вращения смонтированы зубчатые колеса с дебалансами, входящие в зацепление с зубчатым колесом, установленным на валу в опорах вращения, привод зубчатого колеса и упругие элементы, выполненные в виде плоской рессоры, один конец которой закреплен на валу, а второй - на обечайке барабана, отличающееся тем, что на валу с возможностью осевого перемещения установлен диск с пазами, входящими в плоские рессоры посредством привода перемещения диска, жестко закрепленного на барабане коаксиально его оси.A device for loosening solid soils, comprising a frame on which a shaft is installed in the rotation supports, a shaft rotation drive, a drum with teeth mounted on the shaft with the possibility of rotation, on the hub of which gears with unbalances are mounted in the rotation supports, engaging with the gear wheel mounted on the shaft in rotation bearings, a gear drive and elastic elements made in the form of a flat spring, one end of which is fixed on the shaft, and the other on the drum shell, characterized in that a disk with grooves is installed on the shaft with the possibility of axial movement, included in the flat springs by means of a disk displacement drive rigidly fixed on the drum coaxially to its axis.
RU2021139502U 2021-12-29 2021-12-29 DEVICE FOR LOOSENING STRONG SOILS RU210399U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021139502U RU210399U1 (en) 2021-12-29 2021-12-29 DEVICE FOR LOOSENING STRONG SOILS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021139502U RU210399U1 (en) 2021-12-29 2021-12-29 DEVICE FOR LOOSENING STRONG SOILS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU210399U1 true RU210399U1 (en) 2022-04-14

Family

ID=81255670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021139502U RU210399U1 (en) 2021-12-29 2021-12-29 DEVICE FOR LOOSENING STRONG SOILS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU210399U1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2258785C1 (en) * 2004-04-22 2005-08-20 Саратовский государственный технический университет Firm ground loosening device
CN101876176A (en) * 2009-04-29 2010-11-03 河北农业大学 Centralized clear-polishing type milling cutter drum
RU2403347C2 (en) * 2009-02-09 2010-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" Device for tillage of natural ground
RU2521021C2 (en) * 2012-04-27 2014-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Facility for loosening firm soils
CN106498894A (en) * 2016-12-08 2017-03-15 武汉理工大学 A kind of road deicer and de-icing method suitable for loader
RU191475U1 (en) * 2019-04-01 2019-08-07 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Министерства обороны Российской Федерации Device for loosening strong soils

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2258785C1 (en) * 2004-04-22 2005-08-20 Саратовский государственный технический университет Firm ground loosening device
RU2403347C2 (en) * 2009-02-09 2010-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" Device for tillage of natural ground
CN101876176A (en) * 2009-04-29 2010-11-03 河北农业大学 Centralized clear-polishing type milling cutter drum
RU2521021C2 (en) * 2012-04-27 2014-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Facility for loosening firm soils
CN106498894A (en) * 2016-12-08 2017-03-15 武汉理工大学 A kind of road deicer and de-icing method suitable for loader
RU191475U1 (en) * 2019-04-01 2019-08-07 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Министерства обороны Российской Федерации Device for loosening strong soils

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2197613C2 (en) Drilling tool with reduced tendency of intermittent moving
JP2001353668A (en) Impact electric hand tool device
CN101652563A (en) A wind turbine comprising a torsional vibration absorber
RU210399U1 (en) DEVICE FOR LOOSENING STRONG SOILS
US3152642A (en) Acoustic method and apparatus for loosening and/or longitudinally moving stuck objects
RU191475U1 (en) Device for loosening strong soils
RU2405991C1 (en) Damper
US3447398A (en) Energy transfer device
US4616716A (en) Synchronous vibratory impact hammer
RU2258785C1 (en) Firm ground loosening device
RU2079610C1 (en) Self-propelled vibrating roller with exciter of combination effect
RU160645U1 (en) Oscillating vibratory roller of the road roller
RU2521021C2 (en) Facility for loosening firm soils
JP5628605B2 (en) Rotating drive transmission device with dynamic vibration absorber
CN212104086U (en) Excitation device and arc vibration type tubular pile sinking and pulling machine
RU209894U1 (en) Device for loosening solid soils
RU2403347C2 (en) Device for tillage of natural ground
RU2661940C1 (en) Vibrating ripper
SU1245641A1 (en) Self-propelled vibration road roller
US4073353A (en) Sonic large bore earth auger
CN210066749U (en) Eccentric assembly for vibration hammer
Warrington Theory and development of vibratory pile-driving equipment
KR200167406Y1 (en) Hydraulic vibro-hammer
RU2383396C1 (en) Vibrating machine
RU203785U1 (en) Road Roller Vibrator