SU897948A1 - Пневмоударный механизм дл извлечени стержней из грунта - Google Patents

Description

Изобретение относится к строительной технике и может быть применено при извлечении из грунта стержневых . элементов, таких как электроды заземления, анкеры, иглофильтры и т.д.

Погружение таких элементов осуществляется различными механизмами, например пневмоударными машинами, оснащенными кулачковыми зажимными приспособлениями. Этими же механизмами возможно извлечение из грунта стержневых элементов. Для этого механизм разворачивают на 180° таким образом, чтобы зажимное приспособление оказалось вверху, а нанесение ударной нагрузки . происходило снизу вверх, т.е. чтобы производилось выбивание стержня. У этих зажимных приспособлений угол при вершине конуса конической полости и заклинивающих кулачков выполнен меньшим угла самоторможения клина, чтобы обеспечить восприятие реактивной силы отдачи пневмоударного меха-: низма за счет неподвижного заклини2 вания механизма на стержне. Поэтому при выбивании стержня требуется производить принудительное его расклинив вание. Для этого необходимо остановить работу пневмоударного механизма’ и путем нанесения ударов по рычагам зажимного приспособления расклинить стержень и, опустив машину по стержню к поверхности грунта, продолжать извлечение £ 1 ].

Однако процесс ручного расклинивания неудобен, трудоемок и занимает много времени. Кроме того, при извлечении стержня механизм неподвижно соединен с ним и перемещается совмест но со стержнем снизу вверх. Тяжелый механизм может таким образом деформировать стержень большой гибкости и не позволяет производить полное извлечение стержня, потому что при достижении равенства силы сопротивления извлечению со стороны грунта и силы тяжести устройства процесс извлечения прекращается. Вследствие этого оператору приходится вручную тянуть стержень, с закрепленной на нем работающей машиной, что резко ухудшает условия труда, повышает утомляемость и требует значительных зат- 5 рат времени и ручного труда. Кроме того, ударник наносит удары по внутреннему торцу корпуса, а затем ударная нагрузка передается непосредственно на зажимное приспособление, 10 т.е. здесь налицо большая присоединенная масса, резко снижающая коэффици-’ ент передачи энергии удара от ударника к извлекаемому стержню. Таким образом, недостатками известных уст- 15 ройств являются необходимость применения тяжелого ручного труда, большие затраты времени, возможность деформа'ции стержня и низкий коэффициент передачи энергии удара.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является пневмоударное устройство, содержащее полый цилиндрический корпус с окнами, размещенными в нем полым ударником и трубкой, наковальню, монтированную в корпусе посредством упругого элемента, зажимное.приспособление с конической полостью, подпружиненными кулачками и рычагами, размещенными в окнах и одним своим плечом установленными в отжимной втулке зажимного приспособления. Это устройство имеет гораздо больший коэффициент передачи энергии удара от ударника к стержню, поскольку наковальня отделена от кор- ^3S пуса пневмоударного механизма упругим элементом £2].

Недостатками известного устройства являются необходимость применения ручного труда при- расклинивании стерж-⁴⁰ ня и возможность его деформации, вследствие выполнения угла заклинивания меньшим угла самоторможения клина, а также необходимость ручного освобождения от грунта верхней части извлекаемого стержня, т.е. откапывание грунта на глубину, равную высоте извлекающего механизма, поскольку зажимное приспособление монтируется в верхней его части. э

Цель изобретения - повышение производительности.

Для достижения этой цели в пневмоударном механизме для извлечения стержней из грунта, содержащем полый цилиндрический корпус с окнами, размещенными в нем полым ударником и .трубкой, наковальню, монтированную в

1'корпусе посредством упругого элемента, Зажимное.приспособление с конической полостью, подпружиненными коническими кулачками и рычагами, размещенными в окнах и одним своим плечом установленными в зажимном приспособлении, конические кулачки обращены своими большими основаниями к наковальне^ в которой другим своим плечом установлены рычаги, а окна выполнены в нижней части корпуса.

Угол при вершине конуса конических кулачков .может быть выполнен большим угла самоторможения клина. : Такое выполнение устройства обеспечивает значительное улучшение условий труда за смет того, что исключаются трудоемкие ручные операции по расклиниванию стержня и откапыванию его верхнего конца перед извлечением.

На чертеже изображен пневмоударный механизм для извлечения стержней из грунта.

Пневмоударный механизм состоит из полого цилиндрического корпуса 1, в котором размещены полый ударник 2, сквозная осевая трубка 3 и при помощи упругого элемента 4 монтирована наковальня 5· В нижней части корпуса 1 выполнены окна 6, в которых размещены рычаги 7, одним своим плечом установленные в зажимном приспособлении 8 с коническими кулачками 9· Пружина 10 обеспечивает непрерывное прижатие кулачков 9 к зажимному приспособлению 8 и стержню 11. Рычаги 7 вторым своим плечом установлены в подвижной наковальне 5·

Устройство работает следующим образом.

На выступающую из земли часть извлекаемого стержня 11 устанавливается устройство таким образом, чтобы стержень попал в осевую полость механизма. При этом кулачки 9 сдвигаются вверх, пропускают между собой верхнюю часть стержняя 11, и все устройство опускается по стержню вниз до упора зажимнйм приспособлением в поверхность грунта. При повороте рукоятки 12 пускового крана, сжатый воздух из магистрали 13 поступает во внутрен- . нюю полость пневмоударного механизма. При этом ударник 2 совершает возвратно-поступательное движение внут-_; ри корпуса 1 и наносит удары по наковальне 5. Под действием ударной нагрузки наковальня 5, монтированная к корпусу 1 при помощи упругого эле,5 897948 мента 4, смещается относительно корпуса 1 вниз и толкает вниз связанное с ней плечо рычага 7· Второе плечо рычага 7 получает некоторое перемещег ние вверх и тянет вверх зажимное при)· способление 8. При этом кулачки 9 сжй· мают стержень 11 и извлекают его на некоторую величину из грунта.

При ходе ударника 2 вверх, устроит ство, под действием собственной силы' тяжести и силы отдачи, действующей со стороны нижней рабочей камеры на корпус 1 в направлении сверху вниз, перемещается по стержню вниз до упора в поверхность грунта. При переме” не хода ударника 2 и движении его сверху вниз,, сила отдачи, действующая со стороны верхней рабочей камеры на корпус 1 в направлении снизу вверх тянет корпус 1 вверх. Таким образом, выбираются все зазоры, имеющиеся в системе: стержень 11 - кулачки 9 “ зажимное приспособление 8 рычаги 7 - корпус 1 - наковальня 5, . и в момент нанесения ударником 2 удара по' наковальне 5 весь ударный импульс полностью передается извлекаемому стержню 11 и производит его извлечение. Далее описанный цикл повторяется до полного извлечения стержня. После этого устройство краном 12 отключается от магистрали 13 и устанавливается на следующий стержень.

С учетом того, что подготовительнозаключительное время, связанное с подготовкой стержня к извлечению и включающее откапывание верхней части стержня, в 2“3 раза превышает время непосредственного извлечения стержня, применение устройства для извлечения стержней повышает производительность процесса в целом и позволяет исключить земляные работы, которые могут выполняться только вручную. Кроме того, применение устройства позволяет 5 экономить большое количество металла, поскольку до сих пор, ввиду большой трудоемкости извлечения, значительную часть стержней составляли в грунте.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к строитель ной технике и может быть применено при извлечении из грунта стержневых элементов, таких как электроды зазем лени , анкеры, иглофильтры и т.д. Погружение таких элементов осуществл етс  различными механизмами, например пневмоударными машинами, ос нащенными кулачковыми зажимными приспособлени ми . Этими же механизмами возможно извлечение из грунта стержневых элементов. Дл  этого механизм разворачивают на 180 таким образом, чтобы зажимное приспособление оказалос вверху, а .нанесение ударной нагрузки . происходило снизу вверх, т.е. что бы производилось выбивание стержн . У этих зажимных приспособлений угол при вершине конуса конической полости и заклинивающих кулачков выполнен меньшим угла самоторможени  клина, чтобы обеспечитbi воспри тие реактивной силы отдачи пневмоударного механизма за счет неподвижного заклинивани  механизма на стержне. Поэтому при выбивании стержн  требуетс  про-, изводить принудительное его расклинив вание. Дл  этого необходимо остановить работу пневмоударного механизма и путем нанесени  ударов по рычагам зажимного приспособлени  расклинить стержень и, опустив машину по стержню к поверхности грунта, продолжать извлечение 1 Однако процесс ручного расклинивани  неудобен, трудоемок и занимает много времени. Кроме того, при извлечении стержн  механизм неподвижно соединен с ним и перемещаетс  совместно со стержнем снизу вверх. Т желый механизм может таким образом деформиров&ть стержень большой гибкости и не позвол ет производить полное извлечение стержн , потому что при достижении равенства силы сопротив- лени  извлечению со стороны грунта и силы т жести устройства процесс извлечени  прекращаетс . Вследствие 3897 этого оператору приходитс  вручную т нуть стержень, с закрепленной на нем работающей машиной, что резко ухудшает услови  труда, повышает утом л емость и требует значительных затрат времени и ручного труда. Кроме того, ударник наносит удары по внутреннему торцу корпуса, а затем ударна  нагрузка передаетс  непосредственно на зажимное приспособление, т.е. здесь налицо больша  присоединен на  масса, резко снижающа  коэффициент передачи энергии удара от ударника к извлекаемому стержню. Таким образом, недостатками известных устроист в  вл ютс  необходимость применени  т желого ручного труда, большие затраты времени, возможность деформацйи стержн  и низкий коэффициент пере дачи энергии удара. Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  пневмоударное устройство, содержащее полый цилиндрический корпус с окнами, размещенными в нем полым ударником и трубкой, наковальню, монтированную в корпусе посредством упругого элемента , зажимное приспособление с коничес кой полостью, подпружиненными кулачками и рычагами, размещенными в окнах и одним своим плечом установленными в отжимной втулке зажимного приспособлени . Это устройство имеет гораздо больший коэффициент передачи энергии удара от ударника к стержню, поскольку наковальн  отделена от кор пуса пневмоударного механизма упругим элементом 2. Недостатками известного устройств  вл ютс  необходимость применени  $эучного труда при расклинивании стерж н  и возможность его деформации, всле ствие выполнени  угла заклинивани  меньшим угла самоторможени  клина, а также необходимость ручного освобождени  от грунта верхней части извле каемого стержн , т.е. откапывание грунта на глубину, равную высоте извлекающего механизма, поскольку зажи ное приспособление монтируетс  в вер ней его части.э Цель изобретени  - повышение производительности . Дл  достижени  этой цели в пневмо ударном механизме дл  извлечени  стержней из грунта, содержащем полый цилиндрический корпус с окнами, размещенными в нем полым ударником и .трубкой, наковальню, монтированную в гкорпусе посредством упругого элемента, зажимное.приспособление с конической полостью, подпружиненными коническими кулачками и рычагами, размещенными в окнах и одним своим плечом установленными в зажимном приспособлении, конические кулачки обращены своими большими основани ми к наковальне, в которой другим своим плечом установлены рычаги, а окна выполнены в нижней части корпуса. Угол при вершине конуса конических кулачков .может быть выполнен большим угла самоторможени  клина. : Такое выййлнение устройства обеспечивает значительное улучшение условий труда за счет того, что исклю:чаютс  трудоемкие ручные операции по расклиниванию стержн  и откапыванию его верхнего конца перед извлечением. На чертеже изображен пневмоударный механизм дл  извлечени  стержней из грунта. Пневмоударный механизм состоит из полого цилиндрического корпуса 1, в котором размещены полый ударник 2, сквозна  осева  трубка 3 и при помощи упругого элемента k монтирована наковальн  5- В нижней части корпуса 1 выполнены окна 6, в которых размещены рычаги 7, одним своим плечом установленные в зажимном приспособлении 8 с коническими кулачками 9- Пружина 10 обеспечивает непрерывное прижатие кулачков 3 к зажимному приспособлению 8 и стержню 11. Рычаги 7 вторым своим плечом установлены в подвижной наковальне 5. Устройство работает следующим образом . На выступающую из земли часть извлекаемого стержн  11 устанавливаетс  устройство таким образом, чтобы стержень попал в осевую полость механизма . При этом кулачки 9сдвигаютс  вверх, пропускают между собой верхнюю часть стержн   11, и все устройство опускаетс  по стержню вниз до упора зажимнйм приспособлением в поверхность грунта. При повороте руко тки 12 пускового крана, сжатый воздух из магистрали 13 поступает во внутрен- . ннэю полость пневмоударного механизма . При этом ударник 2 совершает возвратно-поступательное движение внутри корпуса 1 и наносит удары по наковальне 5- Под действием ударной нагрузки наковальн  5, монтированна  к корпусу 1 при помощи упругого элег мента Ц, смещаетс  относительно корпуса 1 вниз и толкает вниз св занное с ней плечо рымага 7- Второе плечо , рычага 7 получает некоторое пepeмeщe ние вверх и т нет вверх зажимное при способление 8. При этом кулачки 9 сжи мают стержень 11 и извлекают его на некоторую величину из грунта. При ходе ударника 2 вверх, устрой ство, под действием собственной силы т жести и силы отдачи, действующей со стороны нижней рабочей камеры на корпус 1 в направлении сверху вниз, перемещаетс  по стержню вниз до упо ра в поверхность грунта. При переме не хода ударника 2 и движении его сверху вниа, сила отдачи, действующа  со стороны верхней рабочей камеры на корпус 1 в направлении снизу вверх т нет корпус 1 вверх. Таким образом, выбираютс  все зазоры, имеющиес  в системе: стержень 11 - кулачки 9 зажимное приспособление 8 рычаги 7 - корпус 1 - наковальн  5 и в момент нанесени  ударником 2 удара по наковальне 5 весь ударный импульс полностью передаетс  извлекаемому стержню 11 и производит его извлечение. Далее описанный цикл повтор етс  до полного извлечени  стержн . После этого устройство краном 12 отключаетс  от магистрали 13 и устанавливаетс  на следующий стержень. С учетом того, что подготовительно заключительное врем , св занное с подготовкой стержн  к извлечению и включающее откапывание верхней части стержн , в 2-3 раза превышает врем  непосредственного извлечени  стержн  применение устройства дл  извлечени  стержней повышает производительность Процесса в целом и позвол ет исключить земл ные работы, которые могут ВЫПОЛНЯТЬСЯ только вручную. Кроме того, применение устройства позвол ет экономить большое количество металла, поскольку до сих пор, ввиду большой трудоемкости извлечени , значительную часть стержней составл ли в грунте. Формула изобретени  1.Пневмоударный механизм дл  извлечени  стержней из грунта, содержащий полый цилиндрический корпус с окнами и размещенны Ги в нем полым ударником и трубкой, наковальню, монтированную в корпусе посредством упругого элемента, зажимное приспособление с конической полостью, подпружиненными коническими кулачками и рычагами , размещенными в окнах и одним своим плечом установленными в зажимViOM приспособлении, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности, конические кулачки обращены своими большими основани ми к наковальне, в которой другим плечом установлены рычаги, а окна выполнены в нижней части корпуса. 2.Механизм по п. 1, отличающийс  тем, что угол при вершине конуса конических кулачков выполнен большим угла самоторможени  клина. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 73918, кл. Е 02 D 13/00, 1978.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2557762/29-33, кл. Е 02 D 7/10, 1977 (прототип).