УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТА И НЕСВЯЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2001 года по МПК E01C19/38 

Изобретение относится к дорожно-строительному оборудованию и касается конструкции виброуплотнителя для уплотнения гравийно-щебеночных материалов, несвязных грунтов и других аналогичных материалов.

Известно устройство для уплотнения грунта и несвязных материалов, содержащее трамбовочную плиту, связанную посредством резиновых амортизаторов с расположенной над ней плитой, несущей приводной двигатель и кронштейны крепления ручек для оператора, а также вибрационный механизм, размещенный на трамбовочной плите, при этом резиновые амортизаторы установлены по два с каждой боковой стороны плиты под углом к рабочей поверхности трамбовочной плиты в направлении, перпендикулярном направлению перемещения трамбовочной плиты и расположенной над ней плиты с приводным двигателем, каждый резиновый амортизатор, жестко связанный с трамбовочной плитой, выполнен с возможностью предварительного нагружения болтом, пропущенным через отверстие в плите, расположенной над трамбовочной плитой, и ввинченным в амортизатор (EP, 0855470, E 01 C 19/38, 29.07.98).

Недостатком данного устройства является то, что в зависимости от характеристик уплотняемого грунта от трамбовочной плиты на плиту с приводным двигателем передается различная по амплитуде возмущающая сила вибрационного характера. Имеющиеся резиновые амортизаторы, расположенные по угловым точкам плиты, обеспечивают гашение вибрации, передаваемой на нее от трамбовочной плиты, но в недостаточном диапазоне, так как их основная функция заключается в выравнивании подвески плиты по усилию гашения вибрации. Данное выравнивание осуществляется для обеспечения плоскостного прилегания трамбовочной плиты к уплотняемой поверхности и рассчитывается из некоторого среднего значения без учета характеристик самого грунта. В результате этого при уплотнении твердых несвязных грунтов на плиту с приводным двигателем передается вибрационное возмущение большей амплитуды, чем та, на которую выставлены по регулировке резиновые амортизаторы. В этих условиях небезопасно проводить работы, особенно если используется бензиновый двигатель. Данное возмущение также передается на ручки оператора, что нарушает установленные требования по безопасности труда.

Регулирование жесткости резиновых амортизаторов в известном устройстве не дает требуемого результата, так как между плитами в обязательном порядке должна сохраняться взаимосвязь через эти амортизаторы, а регулировки требуют изменения этой связи, например, в сторону ее уменьшения, что в итоге может привести к неработоспособности устройства в целом.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по обеспечению регулирования жесткости подвески плиты с приводным двигателем по отношению к трамбовочной плите в широком диапазоне и возможности изменения силы возмущающего воздействия на плиту со стороны трамбовочной плиты в зависимости от характеристик уплотняемого грунта. Достигаемый при этом технический результат заключается в улучшении эксплуатационных показателей и безопасности пользования устройством для уплотнения грунта.

Указанный результат достигается тем, что устройство для уплотнения грунта и несвязных материалов, содержащее трамбовочную плиту, связанную посредством резиновых амортизаторов с расположенной над ней плитой, несущей приводной бензиновый или электрический двигатель и кронштейны крепления ручек для оператора, а также вибрационный механизм, размещаемый на трамбовочной плите, при этом резиновые амортизаторы установлены по два с каждой боковой стороны плиты под углом к рабочей поверхности трамбовочной плиты в направлении, перпендикулярном направлению перемещения трамбовочной плиты и расположенной над ней плиты с приводным двигателем, каждый резиновый амортизатор, жестко связанный с трамбовочной плитой, выполнен с возможностью предварительного нагружения болтом, пропущенным через отверстие в плите, расположенной над трамбовочной плитой, и ввинченным в амортизатор, снабжено по крайней мере четырьмя дополнительными резиновыми амортизаторами, по два расположенными с каждой боковой стороны плиты между ранее указанными резиновыми амортизаторами под углом к рабочей поверхности трамбовочной плиты, равном углу наклона последних, при этом каждый дополнительный резиновый амортизатор жестко связан с трамбовочной плитой и выполнен с возможностью предварительного нагружения болтом, пропущенным через отверстие в плите, расположенной над трамбовочной плитой, и ввинченным в этот амортизатор, причем винтовое отверстие в каждом резиновом амортизаторе выполнено сквозным.

При этом ручки оператора должны быть связаны с кронштейнами через резиновые кольцевые втулочного типа амортизаторы гашения вибрации.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Так, выполнение связи трамбовочной плиты с плитой, над ней расположенной и несущей приводной двигатель, через резиновые амортизаторы, работающие в режиме деформаций сдвига, позволяет обеспечить эффективное изменение возмущающей силы, передаваемой со стороны трамбовочной плиты на плиту с приводным двигателем, к которой также прикреплены ручки для оператора. При этом появляется возможность широкого регулирования передачи возмущающей силы за счет изменения жесткости подвески, что обеспечивается изменением предварительного нагружения амортизаторов или полным выключением части из них, что регулируется болтами. Такое исполнение подвески позволяет увеличить приспособленность устройства к меняющимся условиям работы.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.

На фиг. 1 - устройство для уплотнения грунта и несвязных матералов, вид сбоку;
на фиг. 2 - устройство для уплотнения грунта и несвязных материалов, вид в плане;
на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2;
на фиг. 4 - резиновый амортизатор;
на фиг. 5 - вид А на фиг. 4;
на фиг. 6 - общий вид вибрационного механизма;
на фиг. 7 - продольный разрез вибрационного механизма по фиг. 6.

Согласно настоящему изобретению устройство для уплотнения грунта и несвязных материалов содержит трамбовочную плиту, связанную посредством основных резиновых амортизаторов с расположенной над ней плитой, несущей приводной двигатель. Вибрационный механизм размещен и должным образом закреплен на трамбовочной плите. Основные резиновые амортизаторы установлены по два с каждой стороны плиты под углом к рабочей поверхности трамбовочной плиты в направлении, перпендикулярном направлению перемещения трамбовочной плиты и расположенной над ней плиты с приводным двигателем. Каждый основной резиновый амортизатор, жестко связанный с трамбовочной плитой, выполнен с возможностью предварительного нагружения болтом, пропущенным через отверстие в плите, расположенной над трамбовочной плитой, и ввинченным в сквозное винтовое отверстие в амортизаторе.

Устройство также снабжено по крайней мере четырьмя дополнительными резиновыми амортизаторами, по два расположенными с каждой стороны плиты между ранее указанными резиновыми амортизаторами под углом к рабочей поверхности трамбовочной плиты, равном углу наклона основных резиновых амортизаторов. Каждый дополнительный резиновый амортизатор жестко связан с трамбовочной плитой и выполнен с возможностью предварительного нагружения болтом, пропущенным через отверстие в плите, расположенной над трамбовочной плитой, и ввинченным в этот амортизатор.

Ниже приводится пример конкретного исполнения устройства для уплотнения грунта и несвязных материалов.

Устройство для уплотнения грунта и несвязных материалов содержит трамбовочную плиту 1 с плоской поверхностью, предназначенной для взаимодействия с подлежащим уплотнению грунтом. Над трамбовочной плитой расположена плита 2. На трамбовочной плите закреплен вибрационный механизм 3, дебалансный груз 4 которого приводится во вращение приводным бензиновым или электрическим двигателем (не показан), размещаемым и закрепляемым на плите 2. На плите 2 также закреплены кронштейны 5 для закрепления через кольцевые резиновые втулочного типа амортизаторы гашения вибрации ручек для оператора (не показано).

Плита 2 связана с трамбовочной плитой 1 через выполненные параллелепипедной формы резиновые амортизаторы 6, по четыре расположенные с каждой боковой стороны трамбовочной плиты.

Амортизаторы расположены под углом к рабочей поверхности трамбовочной плиты в направлении, перпендикулярном направлению перемещения расположенной над трамбовочной плитой 1 плиты 2. Каждый резиновый амортизатор 6 с одной стороны жестко связан с трамбовочной плитой 1, а с другой стороны выполнен с возможностью предварительного нагружения болтом 7, пропущенным через винтовое отверстие 8 в плите 2, расположенной над трамбовочной плитой 1. Этот болт 7 ввинчивается в сквозное винтовое отверстие 8 амортизатора 6.

Амортизатор представляет собой резиновый элемент параллелепипедной или близкой к ней формы, в котором заармирована винтовая втулка, образующая сквозное отверстие 8, и закреплены два болта 9 для крепления резинового амортизатора на трамбовочной плите 1.

Выполнение связи трамбовочной плиты с плитой, расположенной над ней и несущей приводной бензиновый двигатель, через резиновые амортизаторы, работающие в режиме деформаций сдвига, позволяет обеспечить эффективное изменение передачи возмущающей силы на плиту 2, передаваемую от трамбовочной плиты.

При этом появляется возможность широкого регулирования передачи возмущающей силы за счет изменения жесткости подвески путем изменения предварительного нагружения амортизаторов или полного выключения части из них. Изменение жесткости или полное отключение по крайней мере одного амортизатора регулируется болтами 7. Такое исполнение подвески позволяет увеличить приспособленность устройства к меняющимся условиям работы. Кроме того, существенно снижается передача вибрационных колебаний на ручки оператора, которые закреплены на плите 2.

Для обеспечения безопасной для оператора работы устройства для уплотнения однородного грунта необходимо обеспечить равномерную предварительную затяжку амортизаторов, чтобы обеспечить равную жесткость подвески по всем направлениям, при этом обеспечивается заданный регулировками жесткости амортизаторов определенный уровень виброзащиты плиты 2, рассчитанный на работу при уплотнении мягкого грунта. При уплотнении вибрация от трамбовочной плиты 1 передается на резиновые амортизаторы и гасится частично ими. Однако имеются такие условия работы, при которых происходит уплотнение несвязного скального или щебеночного грунта или материала, у которого неодинаковое сопротивление по площади контакта или по ширине трамбовочной плиты. В этом случае целесообразно для обеспечения эффективной безопасной работы по уплотнению обеспечить изменение жесткости подвески с тем, чтобы уменьшить амплитуду передаваемой на плиту 2 возмущающей силы. Однако изменение жесткости, например, в сторону ее уменьшения не должно сопровождаться нарушением связи плиты 2 с плитой 1. Данная функция реализуется основными краевыми резиновыми амортизаторами, а дополнительные резиновые амортизаторы могут использоваться в качестве регулировочных, влияющих на жесткость подвески в целом.

Изменение жесткости подвески плиты 2 осуществляется за счет изменения жесткости одного из рядов амортизаторов 6. Изменение жесткости осуществляется не только за счет регулирования предварительного нагружения каждого амортизатора в этом ряду (что обеспечивается ввинчиванием или вывинчиванием болта 7 при сохранении связи плит 1 и 2 между собой через этот амортизатор), но и за счет полного выключения одного или двух амортизаторов в этом ряду из работы, что обеспечивается полным вывинчиванием болта 7, по крайней мере в части амортизаторов. Таким образом происходит регулирование передачи вибрации на плиту 2 в зависимости от характеристик уплотняемого грунта.

Выполнение винтового отверстия под болт сквозным в каждом выполненном параллелепипедной формы резиновом амортизаторе позволяет расширить возможности по изменению жесткости связи плит 1 и 2 между собой, так как исключаются ограничения по глубине ввинчивания болта.

Расположенный на плите 1 вибрационный механизм 3 представляет собой корпус 10, в котором в масляной ванне с возможностью вращения размещен дебалансный груз 4. Для удобства технического обслуживания и смены масла в корпусе выполнено сливное отверстие 11, расположенное в боковой стенке корпуса на расстоянии от заливного отверстия 12, расположенного в боковой стенке корпуса в его верхней части, соответствующем уровню масляной ванны. Заполнение корпуса маслом производится до того момента, пока оно не потечет через сливное отверстие. Так как сливное отверстие расположено на уровне масляной ванны, то при заполнении всегда будет выдержан тот уровень масла в корпусе, при котором будут сохранены условия по обеспечению требуемого сопротивления вращению дебалансного груза.

Такое исполнение по расположению сливного и заливного отверстий позволяет сократить время при заполнении корпуса маслом или другой рабочей жидкостью и точно отрегулировать уровень этого масла.

Настоящее изобретение промышленно применимо, так как для его изготовления не требуется специальной технологии, кроме той, что используется для изготовления используемых в настоящее время известных виброуплотнителей.

Изобретение относится к дорожно-строительному оборудованию. Устройство для уплотнения грунта и несвязных материалов содержит трамбовочную плиту, связанную посредством резиновых амортизаторов с расположенной над ней плитой, несущей приводной двигатель и кронштейны крепления ручек для оператора. Вибрационный механизм закреплен на трамбовочной плите. Резиновые амортизаторы установлены по крайней мере по четыре с каждой боковой стороны плиты под углом к рабочей поверхности трамбовочной плиты в направлении, перпендикулярном направлению перемещения трамбовочной плиты и расположенной над ней плиты с приводным двигателем. Каждый резиновый амортизатор, жестко связанный с трамбовочной плитой, выполнен с возможностью предварительного нагружения болтом, пропущенным через отверстие в плите, расположенной над трамбовочной плитой, и ввинченным в амортизатор. При такой установке амортизаторов они подвержены действию напряжений сдвига. Винтовое отверстие в каждом резиновом амортизаторе выполнено сквозным, что позволяет в широком диапазоне обеспечивать изменение воздействия возмущающей силы со стороны трамбовочной плиты на плиту с приводным двигателем и на ручки для оператора. Технический результат - улучшение эксплуатационных показателей и безопасности. 3 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. Устройство для уплотнения грунта и несвязных материалов, содержащее трамбовочную плиту, связанную посредством резиновых амортизаторов с расположенной над ней плитой, несущей приводной двигатель и кронштейны крепления ручек для оператора, а также вибрационный механизм, размещенный на трамбовочной плите, при этом резиновые амортизаторы установлены по два с каждой боковой стороны плиты под углом к рабочей поверхности трамбовочной плиты в направлении, перпендикулярном направлению перемещения трамбовочной плиты и расположенной над ней плиты с приводным двигателем, каждый резиновый амортизатор, жестко связанный с трамбовочной плитой, выполнен с возможностью предварительного нагружения болтом, пропущенным через отверстие в плите, расположенной над трамбовочной плитой, и ввинченным в амортизатор, отличающееся тем, что оно снабжено по крайней мере четырьмя дополнительными резиновыми амортизаторами, по два расположенными с каждой боковой стороны плиты между ранее указанными резиновыми амортизаторами под углом к рабочей поверхности трамбовочной плиты, равном углу наклона последних, при этом каждый дополнительный резиновый амортизатор жестко связан с трамбовочной плитой и выполнен с возможностью предварительного нагружения болтом, пропущенным через отверстие в плите, расположенной над трамбовочной плитой, и ввинченным в этот амортизатор, причем винтовое отверстие под болт в каждом резиновом амортизаторе выполнено сквозным. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вибрационный механизм представляет собой корпус, в котором в масляной ванне с возможностью вращения размещен дебалансный груз, при этом в корпусе выполнено сливное отверстие, расположенное в боковой стенке корпуса на расстоянии от заливного отверстия, расположенного в боковой стенке корпуса в его верхней части, и соответствующее уровню масляной ванны. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ручки оператора связаны с кронштейнами через резиновые кольцевые втулочного типа амортизаторы гашения вибрации. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приводной двигатель выполнен бензиновым или электрическим.