SU953100A1

SU953100A1 - Gripping device to apparatus for driving bar-type elements into soil

Info

Publication number: SU953100A1
Application number: SU813231437A
Authority: SU
Inventors: Владимир Петрович Богинский; Борис Николаевич Смоляницкий; Юрий Николаевич Сырямин
Original assignee: Институт Горного Дела Со Ан Ссср
Priority date: 1981-01-06
Filing date: 1981-01-06
Publication date: 1982-08-23

Description

Изобретение относится к строительной (технике и может быть применено при погружении в грунт стержневых элементов, например электродов заземления, анкеров, иглофильтров и т. п.The invention relates to construction (technology and can be applied when immersed in the ground rod elements, such as ground electrodes, anchors, needle filters, etc.

Известно зажимное приспособление к устройству для погружения в грунт длинномерных стержней, состоящее из корпуса в каналами, в которых помещены подпружиненные заклинивающие стержень шарики. При этом каналы вы- ’ ходят на боковую поверхность внутренней конической полости по всей длине под одинаковым углом к оси корпуса (1).A clamping device is known for a device for immersing long rods in the ground, consisting of a housing in channels, in which spring-loaded balls jamming the rod are placed. In this case, the channels extend onto the lateral surface of the internal conical cavity along the entire length at the same angle to the axis of the housing (1).

Недостатками этого приспособления являются малая надежность и долговечность вследствие больших удельных давлений в зоне контакта шариков со стержнем и с корпусом; малая радиальная жесткость и сила захвата вследствие малой площади контакта шарика с корпусом и стержнем.The disadvantages of this device are low reliability and durability due to high specific pressures in the zone of contact of the balls with the rod and with the housing; low radial stiffness and grip force due to the small contact area of the ball with the housing and the rod.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является зажимное приспособление к устройству для погружения в грунт стержневых элементов, содержащее корпус с полостью, выполненной в форме обращенных друг к дуруг большими основаниями усеченных конусов, верхние и нижние заклинивающие элементы с конической поверхностью, пружину, фиксирующий элемент, упорную втулку, установленную в нижней части корпуса, и фиксаторограничитель осевого перемещения упорной втулки [2].The closest technical solution to the invention is a clamping device for a device for immersion in the soil of the rod elements, comprising a housing with a cavity made in the form of truncated cones facing each other with large bases, upper and lower jamming elements with a conical surface, a spring, a fixing element, a thrust a sleeve installed in the lower part of the housing, and a latch limiter axial movement of the thrust sleeve [2].

Недостатками известного зажимного приспособления являются непостоянство области кон·.такта заклинивающих элементов с корпусом при изменении диаметра забиваемых стержней вследствие переменной кривизны конусной поверхности по высоте, что приводит к уменьшению радиальной жесткости и силы зажима стержней, а также возможность выпадания заклинивающих элементов внутрь, что вызывает затруднения при заправке машины на стержень.The disadvantages of the known clamping device are the inconsistency of the contact area of the jamming elements with the housing when the diameter of the driven rods changes due to the variable curvature of the conical surface in height, which reduces the radial stiffness and clamping force of the rods, as well as the possibility of jamming elements falling out, which causes difficulties when refueling the machine to the shaft.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности работы.The aim of the invention is to increase the reliability and durability.

Цель достигается за счет того, что в зажимном приспособлении к устройству для погруже3 ¹ The goal is achieved due to the fact that in the clamping device to the device for submersible ^{3 1}

Iния в грунт стержневых элементов, содержащем корпус с полостью, выполненной в форме обращенных друг к другу большими основаниями усеченных конусов, верхние и нижние подпружиненные заклинивающие элементы, упорную 5 втулку, установленную в нижней части корпуса и фиксатор-ограничитель осевого перемещения упорной втулки, во внутренней части корпуса образованы направляющие пазы, в которые вставлены зажимные элементы, при этом 10 пазы выполнены цилиндрической формы.Inia in the ground of rod elements containing a housing with a cavity made in the form of truncated cones facing each other with large bases, upper and lower spring-loaded wedging elements, a thrust 5 bush installed in the lower part of the housing and a latch-limiter for the axial movement of the thrust bush in the inner parts of the body are formed by guide grooves into which the clamping elements are inserted, while 10 grooves are cylindrical in shape.

Такое выполнение захвата за счет лучших условий контактирования заклинивающих элементов с корпусом повышает радиальную жесткость и силу зажима. Кроме того, в на- 15 правляющих пазах заклинивающие элементы фиксированы от радиального смещения, что предотвращает их выпадание внутрь, а также перекос во время запрайки стержня и работы машины. ₂₀ This implementation of the capture due to the best contact conditions of the jamming elements with the housing increases the radial stiffness and clamping force. In addition, in the 15 guiding grooves, the jamming elements are fixed from radial displacement, which prevents them from falling inward, as well as skew during the filling of the rod and the operation of the machine. ₂₀

На фиг. 1 изображено зажимное приспособление, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.In FIG. 1 shows a clamping device, a section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Зажимное приспособление состоит из корпуса 1, полости 2, образованной обращенными 25 друг к другу большими основаниями усеченных конусов, пазов 3 и 4, образованных во внутренней части корпуса, в которое вставлены верхние 5 и нижние 6 заклинивающие элементы, пружины 7 для каждого заклинивающего _3Qэлемента, фиксатора, выполненного в виде пальца 8,и упорной· втулки 9, выполненной с фигурным пазом 10. Корпус зажимного приспособления неподвижно соединен с пневмоударным механизмом И. ,The clamping device consists of a housing 1, a cavity 2, formed by 25 large bases of truncated cones facing each other, grooves 3 and 4 formed in the inner part of the housing, into which the upper 5 and lower 6 jamming elements are inserted, springs 7 for each _3Q jamming element , a latch made in the form of a finger 8, and a thrust · sleeve 9 made with a figured groove 10. The housing of the clamping device is fixedly connected to the pneumatic impact mechanism I.,

Зажимное приспособление работает следующим образом.The clamping device operates as follows.

Пневмоударный механизм 11 с зажимным приспособлением вертикально устанавливается на грунт. При этом упорная втулка 9 упирает- 40 ся в груйт и сдвигает нижние заклинивающие элементы 6 вверх, увеличивая проходное сечение между ними.Pneumatic impact mechanism 11 with a clamping device is vertically mounted on the ground. In this case, the thrust sleeve 9 rests against the ground and shifts the lower jamming elements 6 upward, increasing the passage section between them.

Стержень 12 сверху вставляется в пневмоударный механизм 11 и пропускается сквозь 45 зажимное приспособление, сдвигая вниз верхние заклинивающие элементы 5 и увеличивая проходное сечение между ними, свободно проходит между нижними заклинивающими элементами 6 до упора в поверхность грунта. При’ помощи упорной втулки 9 нижние заклинивающие элементы сдвигаются вверх и машину поднимают по стержню на высоту 0,3-0,5 м от поверхности грунта. При опускании машины под действием ее силы тяжести верхние заклинивающие элементы 5 зажимают стержень 12 и удерживают машину на стержне от смещения вниз. Под действием ударной нагрузки пневмоударного механизма корпус 1 зажимного приспособления стремится к? перемещению вниз. При этом верхние заклинивающие элементы 5 заклинивают стержень 12 в корпусе 1 и передают на него ударную нагрузку. Поскольку величины углов при вершинах верхнего и нижнего конусов полости 2 больше угла самоторможения клина, то заклинивающие элементы 5 и 6 воспринимают нагрузку только в направлении к вершине конуса, т. е. верхние заклинивающие элементы 5 - ударную нагрузку, а нижние заклинивающие элементы 6 — силу отДачи.The rod 12 is inserted from above into the pneumatic impact mechanism 11 and is passed through the clamping device 45, sliding down the upper jamming elements 5 and increasing the passage section between them, freely passing between the lower jamming elements 6 against the stop on the ground surface. With the help of the thrust sleeve 9, the lower jamming elements are moved up and the machine is lifted along the rod to a height of 0.3-0.5 m from the ground surface. When lowering the machine under the action of its gravity, the upper jamming elements 5 clamp the rod 12 and keep the machine on the rod from shifting down. Under the action of the shock load of the pneumatic impact mechanism, the housing 1 of the clamping device tends to? moving down. In this case, the upper jamming elements 5 jam the rod 12 in the housing 1 and transfer the shock load to it. Since the angles at the vertices of the upper and lower cones of the cavity 2 are larger than the wedge self-locking angle, the jamming elements 5 and 6 take the load only towards the top of the cone, i.e., the upper jamming elements 5 are the shock load, and the lower jamming elements 6 are the force returns.

При подходе машины к грунту упорная втулка 9 упирается в его поверхность и останавливается, а дальнейшее перемещение зажимного приспособления вниз приводит к расклиниванию упорной втулкой 9 нижних заклинивающих элементов 6. Поскольку верхние заклинивающие элементы 5 не удерживают стержень при действии на них нагрузки снизу вверх, а нижние раздвинуты, то под действием силы отдачи машина перемещается вверх по стержню на величину осевого смещения нижних заклинивающих элементов 6, т. е. до момента заклинивания стержня нижними заклинивающими элементами.When the machine approaches the ground, the thrust sleeve 9 abuts against its surface and stops, and further movement of the clamping device down leads to wedging of the lower jamming elements by the thrust sleeve 9. Since the upper jamming elements 5 do not hold the rod under load from bottom to top, and the lower apart, under the action of the recoil force, the machine moves up the rod by the value of the axial displacement of the lower jamming elements 6, i.e., until the rod is jammed by the lower jamming elements elements.

Цикл повторяется до полного погружения стержня в грунт.The cycle is repeated until the rod is completely submerged in the ground.

Для извлечения стержня из грунта упорная втулка 9 отжимается внутрь зажимного приспособления и фиксируется введением пальца 8 в фигурный паз 10 упорной втулки 9. При этом нижние заклинивающие элементы 6 фиксируются в крайнем верхнем положении, и, тем самым, исключаются из работы. Пневмоударный механизм 11 устанавливается на стержень 12 зажимным приспособлением вверх. При работе пневмоударного механизма верхние заклинивающие элементы 5 воспринимают ударную нагрузку и передают ее на стержень, 12. Под действием этой нагрузки происходит извлечение стержня из грунта. Поскольку нижние заклинивающие элементы 6 не воспринимают нагрузку в направлении к основанию конуса, то под действием силы тяжести и силы отдачи машина падает п'о' сгержню вниз до грунта. Таким образом, процесс продолжается до полного извлечения стержня из грунта.To remove the rod from the ground, the thrust sleeve 9 is squeezed inside the clamping device and fixed by inserting the finger 8 into the figured groove 10 of the thrust sleeve 9. The lower jamming elements 6 are fixed in the highest position, and thereby are excluded from work. The pneumatic impact mechanism 11 is mounted on the shaft 12 with the clamping device up. When the pneumatic impact mechanism, the upper jamming elements 5 perceive the shock load and transfer it to the rod, 12. Under the action of this load, the rod is removed from the ground. Since the lower jamming elements 6 do not absorb the load towards the base of the cone, then under the influence of gravity and recoil force, the machine falls p'o 'rot down to the ground. Thus, the process continues until the rod is completely removed from the ground.

Предлагаемая конструкция зажима обеспечивает постоянный контакт заклинивающих элементов с забиваемым стержнем и исключает их выпадание.The proposed design of the clamp ensures constant contact of the jamming elements with a clogged rod and eliminates their loss.

Claims

The invention relates to construction jrexHKKe and can be applied when submerging core elements such as ground electrodes, anchors, needle filters, etc. into the ground. A clamping device is known for a device for submersion in length of long rods consisting of a body in channels in which spring-loaded ball wedges. In this case, the channels exit to the lateral surface of the inner conical cavity along the entire length at an equal angle to the axis of the housing (1). The disadvantages of this device are low reliability and durability due to high specific pressures in the zone of contact of the scarves with the rod and with the case; small radial rigidity and gripping force due to the small area of contact of the ball with the body and the rod. The closest technical solution to the invention is a clamping device for a device for immersion in the core of rod elements, comprising a body with a cavity made in the form of large base truncated cones facing each other with durut, upper and lower jamming elements with a conical surface, a spring fixing the element , a stop sleeve, mounted in the lower part of the housing, and a retainer limiting axial movement of the stop sleeve 2. The disadvantages of the known clamping device are The contact area of the jamming elements with the body when the diameter of the rods to be driven is changed due to the variable curvature of the tapered surface in height, which leads to a decrease in the radial rigidity and the clamping force of the rods, as well as the possibility of the jamming elements falling inwards, which causes kernel. The aim of the invention is to increase the reliability and durability of work. The goal is achieved due to the fact that in the clamping device to the device for immersion in the core of the rod elements, comprising a housing with a cavity made in the form of large bases of truncated cones facing each other, the upper and lower spring-loaded jam elements in the lower one. parts of fcopnyca and retainer limiting axial movement of the thrust hub, guide grooves are formed in the inner part of the body, into which the clamping elements are inserted, and the grooves are cylindrical . Such an engagement due to better contact conditions of the wedging elements with the housing increases the radial rigidity and the clamping force. In addition, in the guide grooves, the wedging elements are fixed against radial displacement, which prevents them from falling inward, as well as skewing during the sealing of the rod and the operation of the machine. FIG. shows clamping device, cut; in fig. 2 is a section A-A in FIG. 1. The clamping device consists of a housing 1, a cavity 2 formed by facing and to each other large bases truncated cones, grooves 3 and 4 formed in the inside of the case into which the upper 5 n lower 6 jammed elements are inserted, springs 7 for of each jamming element, a retainer made in the pide of the finger 8, and a stop sleeve 9, which is made with a shaped groove 10. The body of the jig is fixedly connected to the pneumatic impact mechanism 11. The jig works as follows. Pneumatic impact mechanism 11 with a clamping device vertically mounted on the ground. In this case, the abutment sleeve 9 rests on the bottom and pushes the lower jamming elements 6 upward, increasing the flow area between them. The rod 12 is inserted from above into the pneumatic impact mechanism 11 and is passed through the jig, lowering the upper wedging elements 5 and increasing the flow area between the stitches, freely passing between the lower wedging elements 6 to the ground surface. With the aid of the stop sleeve 9, the lower jamming elements are shifted upwards and the machine is lifted along the rod to a height of 0.3-0.5 m from the ground surface. When the machine is lowered under the action of its force of gravity, the upper jamming elements 5 clamp the rod 12 and keep the maschina on the rod from moving downwards. Under the action of the shock load of the pneumatic impact mechanism, the body 1 of the clamping device tends to K; moving down. In this case, the upper jamming elements 5 wedge the rod 12 in the housing 1 and transfer shock load to it. Since the angles at the vertices of the upper and lower cones of the cavity 2 are larger than the wedge’s self-braking angle, the wedging elements 5 and 6 take the load only in direction to the wedge of the cone, i.e. the upper wedging elements 5, to the shock load, and the lower wedging elements 6 recoil force. When the machine approaches the ground, the stop sleeve 9 rests on its surface and stops, and further moving the jig downwards causes the bottom sleeve 9 to wedge the lower jamming elements 6. Because the upper jamming elements 5 do not hold the rod when they are loaded from the bottom up, and the bottom moved apart, then by the force of recoil, the mask moves up the rod by the amount of axial displacement of the lower wedging elements 6, i.e. until the rod is wedged to the bottom mi elements. The process is repeated until the rod is fully immersed in the ground. To remove the rod from the ground, the stop sleeve 9 is pressed into the jig and fixed by inserting the finger 8 into the groove 10 of the sleeve 9. In this case, the lower jamming elements b are fixed in the extreme upper position and, thus, are excluded from the work. The pneumatic impact mechanism II is mounted on the rod 12 with the clamping device up. When the pneumatic impact mechanism is operated, the upper jamming elements 5 take up the shock load and transfer it to the rod. 12. Under the action of this load, the rod is removed from the ground. Since the lower jamming elements 6 do not take the load in the direction towards the base of the cone, under the action of the force t / six and the force, the machine will drop along the rod down to the ground. Thus, the process continues until the core is completely removed from the soil. The proposed clamp design ensures the permanent contact of the wedging elements with the rod being driven in and prevents them from falling out. Claim 1. Clamping attachment to the device for immersion in the core elements, comprising a housing with a cavity made in the form of facing each other with large

the bases of the truncated cones, the upper sprung wedged elements, the stop sleeve installed in the lower part of the body and the retainer-limiting device for the axial movement of the stop sleeve, characterized in that, in order to increase the reliability and durability of the work, in the inner wall of the body are formed grooves in which zazhmmny elements are inserted.

2. The tooling is according to paragraph 1, 1, of that, so that the grooves are cylindrical.

Sources of information taken into account in the examination

1. US patent N 2033227, cl. 173-129, pub. 1932.

2. USSR author's certificate according to the application, No. 2770567, cl. E 02 O 13/04, 1974 (prototype).

(Rig.1