Стенд для испытания пневмоударного грунтозаборного устройства Советский патент 1986 года по МПК E02F5/18 

Изобретение относится к строительной технике, а именно к стендам для испытания пневмоударных грунто- заборньрс устройств типа желонок, используемых для проходки горизонтальных скважин при прокладке трубопроводов.

Цель изобретения - автоматическое воспроизведение условий внедрения желонки в грунты с различными механическими свойствами с возможностью регулирования нагрузок.

На фиг,1 показан стенд, вид сбоку на фиг.2 - вариант выполнения стенда

Стенд содержит (фиг,1) станину 1, грунтозаборное устройство в виде желонки 2, соединенной с пневмопробой- ником 3, снабженным механизмом (не показан) реверсирования натяжного типа, включающим трос 4, а также имитатор 5 кожуха, имитатор 6 массы желонки с грунтом, концевые переключатели .7 и 8 потока управляющей энергии (электрической, пневматической), имитатор сопротивляемости грунта внедрению в него желонки, содержащий элемент трения о внутреннюю поверхность желонки и упругого взаимодейст- зия с рабочим торцом желонки, элемент трения выполнен в виде соединен1ОГО шарниром 9 со станиной 1 Г-обiS

разного рычага 10, торцом плеча 11 взаимодействующего с внутренней поверхностью желонки 2 посредством шарнирного прижимного пневмоцилинд- ра 12, а элемент упругого взаимодействия - в виде тарированной пружины 13 и упора 14, свободна посаженных на рьиаге 10, и с другой стороны пружины снабжен жестко укрепленным на нем упором 15,

Элемент упругого взаимодействия желонки 2 с грунтом может быть выполнен (фиг.2) в виде штока 16 с поршнем 17 дополнительного пневмоцилинд- ра 18, которьш шарниром 19 соединен со станиной 1, снабжен дроссельным 20 и выхлопным 21 каналами и подключен к .одной из магистралей 22 (потока управляющей энергии), связывающей пневмоцилиндр 1.2 с установленным на станине прерывателем 23 подачи сжатого воздуха в пневмопробойнике 3, Корпус пневмоцилиндра 18 жестко соединен с рычагом 10. Пневмопробойник 3 соединен шлангом 24 с источником (не показан) сжатого воздуха через прерыватель 23, а пневмоцилиндр 18

через механизм 25 отключения. Дроссельный 20 и выхлопной 21 каналы сообщены с выхлопной камерой 26. Пнев- мощ линдр имеет рабочую камеру 27. Стенд работает следующим образом.

Испытуемая желонка 2 устанавливается в имитатор 5 так, что его внешняя ци.пиндрическая поверхность нижней частью опирается на внутреннюю поверхность имитатора 5, а верхней - находится под имитатором 6. Рычаг 10 при этом вдвинут внутрь желонки 2 и рабочим торцом опирается

на внутреннюю поверхность желонки 2. Пневмопробойник 3 включают на прямой ход, и желонка 2 перемещается по имитатору 5 в сторону пневмоцилиндра 12. Достигнув упора 14 (или торца штока 16 по второму варианту), желонка 2 продолжает двигаться вперед, при этом она своей внутренней поверхностью взаимодействует с прижимным торцом плеча 11 рычага 10, а своим рабочим торцом - с пружиной 13 (или торцом штока 16 по второму варианту).

Силы сопротивления несвязаньЕх грунтов при внедрении в них грунто- образного устройства, т.е. желонки,

можно представить как силы трения и силы упругости.

Исходя из этого, наличие сопротивления движению желонки, создаваемое рычагом 10 и пружиной 13, соответствует реальным условиям внедрения желонки 2 в грунт. Изменяя силу трения при помощи рычага 10 и характеристику тарированной пружины 13, можно моделировать условия внедрения

желонки 2 в различные несвязанные грунты.

По окончании прямого хода желонки 2 под действием троса 4 происходит реверсирование пневмопробойника 3,

при этом выключатель 8 включает имитатор 6 и пневмоцилиндр 12, который поднимает рычаг 10, снимая при этом нагрузку с внутренней поверхности и торца желонки 2, которая перемещается в обратном направлении.

При движении желонки 2 в транспортном режиме под воздействием грунта, находящегося в ней, сила трения между желонкой 2 и кожухом больше, чем

при движении пустой желонки, и по- ЭТО1УГУ наличие дополнительного сопотивления обратному движению желонки в имитаторе 5, создаваемое за

счет прижима желонки 2 имитатором 6, соответствует реальным условиям работы желонки в транспортном режиме.

После взаимодействия желонки с выключателем 7 последний отключает имитатор 6 и включает имитатор сопротивляемости грунта внедрению желонки. При этом под воздействием пневмоцилиндра 12 рычаг 10 с тарированной пружиной 13 опускается в исходное нижнее положение. Прерыватель 23 переключает пневмопробойник на прямой ход. Цикл повторяется.

При работе в связанных грунтах (суглинки и т.д.) сопротивляемость грунта внедрению в него желонки представляет собой вязко-упругие силы и силы трения. В этом случае рычаг 10 снабжают упругим элементом в виде штока 16 с пневмоцилиндром 18 (фиг.2) и испытание желонки производят аналогичным образом.

В исходном положении в рабочей камере 27 создается необходимое давление, при этом поршень 17 находится в крайнем правом положении, перекрывая дроссельный канал 20. При взаимодействии торца желонки 2 со

штоком 16 последний перемещает поршень 17 влево, происходит перепуск сжатого воздуха из рабочей 27 в выхлопную камеру 26 через дроссельный канал 20, а затем через выхлопной канал 21 в атмосферу.

Таким образом, сжатый воздух в камере 27 имитирует вязко-упругие силы сопротивления грунта при внедренил в последний желонки 2. Регулируя исходное давление в рабочей камере 27 и сечение дроссельного канала 20 можно моделировать силы сопротивления при внедрении желонки 2

в различные связные грунты.

По окончании цикла желонка 2 взаимодействует с выключателем прямого хода, последний включает механизм 25 отключения подачи сжатого

воздуха в рабочую камеру 27. Поршень 17 под воздействием сжатого воздуха смещается в правое исходное положение, перекрывая дроссельный канал 20. В камере 27 создается необходимое давление, механизм 25 прекращает подачу сжатого воздуха в рабочую камеру 27. Цикл испытаний повторяется.

22

Редактор Г.Гербер

Составитель В.Ламбров

Техред И,Верес Корректор Г.Решетник

Заказ 2424/25 Тираж 641Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4