SU1738890A1 - Вибротрамбовка - Google Patents

Abstract

Использование, вытрамбовывание слабых грунтов по столбчатые фундаменты зданий и сооружений. Сущность изобретени  устройство содержит корпус пр моугольного поперечного сечени  и привод с двум  дебалансами. Дебалансы выполнены с возможностью вращени  навстречу друг другл Корпус выполнен с коническими выступами с сечением по форме сегмента. Дебалансы установлены с возможностью перемещени  вдоль осей валов 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к строительству, а именно к фундаментостроению, и может быть использовано дл  вытрамбовывани  слабых грунтов под столбчатые фундаменты зданий и сооружений

Известны устройства дл  выштамповы- вани  грунтов ударного действи , состо щие из корпуса и снабженные различными вспомогательными элементами; трамбовочные машины ДУ-12Б, ДУ-12В.

Недостатком таких устройств  вл етс  низка  производительность.

Более высокую производительность имеют машины вибрационного типа, однако качество уплотнени  грунта при этом несколько ниже. При использовании машины, работающей по такой схеме, дл  выштампо- вывани  грунтов под столбчатые фундаменты степень уплотнени  грунтов в стенках котлована может быть недостаточной.

Наиболее близкой к изобретению  вл етс  вибрационна  машина дл  трамбовки, содержаща  дебалансные возбудители, обеспечивающие перемещение машины в

горизонтальной плоскости, а также ее ПОЕО- рот.

Недостатком этой машины  вл етс  отсутствие возможности плавного регулиро вани  момента относительно оси машины

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности уплотнени .

Повышение качества вытрамбовки стенок котлована достигаетс  тем, что дебалан- сы установлены с возможностью перемещени  вдоль осей своих валов, а на корпус трамбовки по ос м симметрии граней выполнены конические выступы сегментного сечени .

Повышение производительности труда достигаетс  тем, что отношение массы трамбовки, выраженной в тоннах, к максимальной величине возмущающей силы выраженной в тоннах силы, равно 1.3.

Наиболее широкое распространение е народном хоз йстве получили различные типы вибротрамбовок конической и пирамидной формы, снабженные дебалансными вибраторами

Ч .

03

еа

I i,. ц-

На фиг.1 изображена вибротрамбовка, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг. 1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Вибротрамбовка содержит корпус 1 с коническими выступами 2 сегментного сечени . В верхней части корпуса установлен приводной электродвигатель 3, на валу которого закреплено зубчатое колесо 4. С колесом 4 взаимодействует колесо 5 вала 6, с колесом 5 - колесо 7 вала 8. На каждом из валов, установленным в подшипниковых опорах 9, закреплены с возможностью перемещени  вдоль осей этих валов дебалан- сы 10.

Работа вытрамбовки осуществл етс  следующим образом.

Перед пуском двигател  дебалансы 10 L зна;,лчуг)отг  симметрично относитель- н иокоо л, .(рохом щей через центр масс uc.MfjuBKi v, перпендикул рно к ос м валов ; I-, 8 ггссли ние от плоскости симметрии ,b;6i,(ja0 ic. ь зав/.симости от механических --зргктер отч.с грунта. Дебалансы установ- i ены на валах таким о&разом, что направление и.х зпзкуща. сщей силы вверх или вниз совпадает. 1осле включени  электродвига- rej 3 момент с его вала передаетс  зубчатым колесом 4 на колеса 5 и 7, вызыва  вращение валов 6 и 8 навстречу друг другу. T/I этом верп-жапьные проекции возмущающих сил складываетс , вызыва  колеба- ни  трамбовки вдоль ее вертикальной оси, а горизонтальные проекции этих сип взаим- умичюжаютсм ,зыва , однако, по вле- ,-е сращаюше о знакопеременного момента. Этот ivc-меит обусловливает кру- т/ .ьныс . лебанм  корпуса 1 вокруг продольно и оси.

Под действи м вышеуказанных сил корпус приобретает продольные колебани , за счет которых происходит погружение трамбовки в грунт, и крутильные колебани , за счет которых происходит дополнительное вытрамбовывание стенок котлована. Наиболее сильное дополнительное уплотнение грунта произойдет вблизи граней корпуса, так как здесь имеет место максимальное перемещение поверхностей трамбовки, в середине граней дополнительное уплотнение грунта происходит за счет его смещени  от периферии грани к центру.

Дл  создани  упора перемещаемому грунту и примен ютс  выступы 2, так как при повороте трамбовки в каждом следующем цикле опорна  поверхность выступа смещаетс  от уплотн емого грунта на некоторый угол, то выступ выполнен коническим с целью компенсации указанного смещени  за счет своей формы. Сегментное сечение выступа выполнено с целью уменьшени  сопротивлени  грунта колебательному движению трамбовки.

Рассмотрим продольные колебани  корпуса трамбовки. В конце каждого удара

трамбовка неподвижна и находитс  на грунте , При возмущающей силе, создаваемой дебалансами, с момента, когда сумма вертикальных составл ющих возмущающей силы превысит силу т жести трамбовки, начина0 етс  ее движение вверх, которое будет ускоренным до тех пор, пока сумме вертикальных составл ющих, пройд  свой максимум, не уменьшитс  до веса трамбовки. Трамбовка под действием силы т жести, а затем и верти5 кальной составл ющей, направленной вниз, продолжает подниматьс  с замедлением, достига  верхней точки подъема, скорость трамбовки в которой равна 0. Под действием собственного веса и направленной вкиз

0 составл ющей возмущающей силы начинаетс  ускоренное движение трамбовки вниз до удара о грунт. Величина энергии удара зависит от массы и квадрата скорости трамбовки . Таким образом, при заданной массе

5 необходимо достичь максимально возможной скорости удара, котора достигаетс  величиной прикладываемой силы, или по известной силе, создаваемой дебалансами. подобрать массу, скорость движени  кото0 рой в момент удара будет максиальной.

С целью определени  оптимального соотношени  возмущающей силы и массы трамбовки провод т методом числекнного лктефировани  расчеты скоростей и пере5 мещений при различных комбинаци х ука- заньых параметров.

В результате получают, что оптимальным  вл етс  соотношение массы в тоннах к максимальной величине возмущающей си0 лы в тоннах 1:3. При этом высота подъема трамбовки 3 мм, а скорость ее в момент удара 0,4 м/с при частоте возмущающей силы 1440 Гц.

Если масса трамбовки больше уазан5 ной, то подъем ее происходит на меньшую величину и скорость в момент падени  меньше.

При этом, направленна  вниз суммарна  возмущающа  сила имеет свой макси0 мум в то врем , когда удар уже произошел и оказывает на грунт статическое давление. Энерги  удара в этом случае значительно падает,

Если масса трамбовки меньше указан5 ной, то трамбовка под действием возмущающей силы получает такую скорость в своем движении вверх, что в пределах рабочего цикла эта скорость не успевает погаситьс . В результате, когда трамбовка приближаетс  к грунту, возмущающа  сила начинает

отрабатывать следующий цикл, составл юща  возмущающей силы направлена вверх, скорость падени  трамбовки замедл етс  и в момент контакта трамбовки с грунтом мала . Кроме того, в этом случае на два цикла работы дебаланса происходит только один удар, что сильно нижает производительность .

В оптимальном случае трамбовка под действием возмущающей силы поднимаетс , затем под действием возмущающей силы противоположного знака тормозитс  и разгон етс  вниз. Момент начала удара, т.е. момент касани  трамбовкой грунта, приблизительно совпадает с окончанием цикла работы дебалансов. К началу подъема трамбовки в следующем цикле, т.е. по достиже- нии возмущающей силой величины, превышающей силу т жести трамбовки, удар закончитс , трамбовка передаст имеющуюс  кинетическую энергию грунту, уплотнив и переместив его.

Аналогично присходит работа и по дополнительному уплотнению стенок котлова6

0

5

0

на. В зависимости от механических характеристик грунта и момента инерции трамбовки путем изменени  положени  дебалансов относительно центра масс подбираетс  оптимальный режим работы.

Вытрамбовка может найти применение дл  вытрамбовывани  котлованов под фундаменты зданий и сооружений в слабых грунтах.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Вибротрамбовка, содержаща  корпус пр моугольного поперечного сечени  с установленным на нем приводом с двум  де- балансами, выполненными с возможностью вращени  навстречу друг к другу, отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности уплотнени , корпус выполнен с коническими выступами с сечением по форме сегмента, дебалансы установлены с возможностью перемещени  вдоль осей валов , а выступы размещены по ос м симметрии граней корпуса.

   А

   Фие.1

   1738890

   вид А

   Фиг.З