Устройство для рыхления грунта Советский патент 1984 года по МПК E02F5/30 

Изобретение относится к строительному и дорожному машиностроению, к устройствам для рыхления грунтов и, в частности, к рабочим органам для послойного разрушения массива при предварительной его разработке. Известно устройство для разрушения грунта импульсами газа высокого давления, содержащее внедряемый в грунт рабочий наконечник в виде винтового бура и присоединенную к нему штангу, где расположена заполняемая сжатым газом полость, сообщаемая с источником сжатого газа и с выхлопными отверстиями штанги, перекрываемыми клапаном 1. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для рыхления грунта, включающее винтовой наконечник, соединенный с трубчатым корпусом, емкость для сжатого газа, которая через выхлопной клапан сообщена с подводящей магистралью газа и с выхлопными отверстиями 2. Недостатком известных устройств является высокая энергоемкость процесса рыхления грунта, так как их конструкции не обеспечивают изменения энергии импульса сжатого газа в соответствии с конкретной прочностью разрыхляемого грунта. Целью изобретения является снижение энергоемкости процесса рыхления. Указанная цель достигается тем, что устройство для рыхления грунтов, включающее винтовой наконечник, соединенный с трубчатым корпусом, емкость для сжатого газа, которая через выхлопной клапан сообщена с подводящей магистралью газа и с выхлопными отверстиями, снабжено установленным на выходе емкости для сжатого газа подпружиненным нормально открытым клапаном, запорный элемент которого расположен со стороны емкости. На фиг. 1 изображено устройство для рыхления грунтов; на фиг. 2 - нормально открытый подпружиненный клапан; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2. Устройство содержит винтовой наконечник 1 и жестко соединенный с ним трубчатый корпус 2 с емкостями для сжатого газа 3 и камерой 4 управления, выхлопной клапан 5, подпружиненный пружиной 6 и выхлопные отверстия 7. Устройство снабжено трехходовым краном 8 для периодического сообщения через воздухопровод 9 камеры управления с газовой магистралью 10. Клапан 5 образует калиброванный зазор 11 с воздухопроводом 9. В воздущном канале 12 на выходе из емкости для сжатого газа установлен подпружиненный пружиной 13 нормально открытый клапан 14 с направляющей резьбовой втулкой 15. Осевое перемещение клапана 14 ограничено гайкой 16. Устройство работает следующим образом При помощи привода (не показан) устройство заглубляют на заданную глубину. Через трехходовой кран 8 газ под давлением от источника поступает в камеру 4 управления, откуда через калиброванный зазор 11 заполняет емкости 3. При достижении заданного давления газа в емкостях 3 переключением трехходового крана 8 камера 4 управления сообщается с атмосферой. Давлением газа в емкостях 3 клапан 5 практически мгновенно опускается вниз. В результате этого сжатый газ из емкостей 3 через выхлопные отверстия истекает в сторону грунта и разрущает его. Если при этом энергия импульса газа высокого давления соответствует оптимальной, т.е. вся энергия затрачивается на разупрочнение грунта и лищь незначительная ее часть на выброс, скорость потока газа в воздушных каналах 12 незначительна и клапан 14 останется в открытом положении. Если прочность грунта окажется меньще, происходит выброс грунта из воронки, что сопровождается большой скоростью истечения газа из выхлопных отверстий. В результате этого в воздушном канале 12 происходит резкое увеличение скорости потока газа, что приводит к тому, что под воздействием скоростного напора газа клапан 14 сжимает пружину 13 и перекрывает воздушный канал 12 (на фиг. 2 штриховыми линиями показан клапан 14 в закрытом положении). Давление с нижней стороны клапана 14 снижается до давления, при котором выхлоп ной клапан 5 под воздействием пружины б возвращается в первоначальное положение и перекрывает выхлопные .отверстия 7. Клапан 14 закрывается под действием возникшего перепада давления, и только при сообщении камеры 4 управления с газовой магистралью при помощи трехходового крана 8 по мере повышения давления в подклапанном пространстве до величины, близкой к остаточному давлению в емкостях 3, возвращается в первоначальное открытое состояние под воздействием пружины 13. Цикл работы устройства повторяется. Благодаря наличию клапана 14 в воздушном канале 12 обеспечивается уменьшение энергии импульса газа высокого давления в соответствии с конкретными грунтовыми условиями, т.е. обеспечивается такое значение энергии импульса, которое позволяет разрушать грунт с минимальной энергоемкостью. Применение адаптирующегося рабочего органа позволяет снизить энергоемкость процесса рыхления грунта.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЫХЛЕНИЯ ГРУНТА, включающее винтовой наконечник соединенный с трубчатым корпусом, емкость для сжатого газа, которая через выхлопной клапан сообнлена с подводящей магистралью газа и с выхлопными отверстиями, отличающееся тем, что, с аелью снижения энергоемкости процесса ры.хления, устройство снабжено установленным на выходе емкости .VIH сжатого газа подпружиненным нормально открыты.м клапаном, запорный элемент которого расположен со стороны емкости.