Устройство для уплотнения материалов Советский патент 1990 года по МПК E01C19/27 

Изобретение относится к строительству, а именно к машинам для уплотнения грунтов и строительных материалов.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение эффективности уплотнения материалов различной вязкости и плотности.

На фиг.1 изображено устройство для уплотнения материалов (при минимальном радиусе уплотняющего элемента) , общий вид; на фиг.2 - то же, при максимальном радиусе уплотняющего элемента; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.А - разрез Б-Б на фиг.З; на фиг.З - разрез В-В на фиг.З. .

Устройство для уплотнения материала содержит раму 1, на нижнем кон- це которой жестко смонтирован двуплечий рычаг 2, К концам рычага 2 при помощи шарниров 3 прикреплены перекрестно расположенные гидроцилиндры 4 и 5, которые другими конца- ми при помощи шарниров 6 соединены с краями уплотняющего элемента 7. Последний выполнен в форме цилиндрического сегмента из упругого материала, например стальной ленты. Одним концом уплотняющий элемент 7 жестко соединен с осью 8, установленной на рамке 9, другим концом - подвижно установлен в продольной щели оси 10, смонтированной на другой рамке 11„ На рамках 9 и 11 закреплены проушинами шарниров 6 крепления гидроцилиндры 4 и 5 управления. Между рамками 9 и 11 по хорде сегментной части уплотняющего элемента 7 установлен по- средством шарниров 12 дополнительный гидроцилиндр 13 изменения кривизны этой сегментной части. Между рамками 9 и 11 при помоши шарниров 14 установлены распорки 15 и 16, шарниры 17, сочленения которых связаны между собой осью 18 и установлены на тыльной поверхности сегментной части уплотняющего элемента 7. Оси шарниров 14 с обеих сторон уплотняющего элемента 7 и ось шарнира 17 в вертикальной плоскости расположены по дуге окружности, кратной кривизне наружной поверхности уплотняющего элемента 7, которая в процессе уплотнения устанавливается образующей на поверхности 19 уплотняющего материала.

Устройство работает следующим образом.

Уплотняющий элемент 7, ряма 1 которого подвешена обычным образом, например к концу стрелы гидравлического экскаватора (не показано), опускается на поверхность 19 уплотняющего материала. Вертикальная нагрузка Р передается на уплотняющий элемент 7 от стрелы экскаватора через раму 1 и перекрестно расположенные гидроцилиндры 4 и 5. Уплотнение материала осуществляется при циклическом изменении угла наклона уплотняющего элемента 7,выполненного в виде цилиндрического сегмента, который обкатывает наружной поверхностью уплотняемый материал. Контакт между уплотняющим i

элементом 7 и материалом осуществляется по образующей цилиндрического сегмента. Циклическое изменение угла наклона производится за счет попеременного выдвижения и втягивания штоков гидроцилиндров 4 и 5, которые работают в протшюфазе. Уплотняющий элемент 7 при этом изменяет угол наклона вправо и влево, симметрично относительно вертикальной оси устройства, занимая крайние положения (показанные пунктиром на фиг.1 и 2).

Длина уплотняемого участка материала равна длине дуги цилиндрического сегмента, а ширина В уплотняемого участка равна ширине этого цилиндрического сегмента. Поскольку кривизна

рабочей поверхности уплотняющего i элемента 7 постоянна по длине дуги

цилиндрического сегмента, то при уплотнении материала в зоне его контакта с уплотняющим элементом 7 действуют постоянные нормальные и касательные напряжения, которые не зави-, сят от угла наклона уплотняющего элемента, а определяются только величиной силы Р, радиусом кривизны цилиндрического сегмента и физико-механическими свойствами уплотняемого материала.

В процессе уплотнения материала необходимо варьировать удельное давление уплотняющего элемента 7 на материал, что осуществляется изменением кривизны наружной поверхности цилиндрического сегмента. Например, при увеличении связности или по мере роста степени уплотнения материала необходимо увеличивать удельное давление за сиет втягивания „гока гидроцилинц- Ра 1J и соответствующего умегьш ния радиол кгнр. змы ceiMeHTHori части уплотняющего элемента 7. Такое изменение кривизны производится непосредственно в процессе уплотнения. В других случаях полости гидроцилиндра 13 заперты, обеспечивая жесткость статически определимой конструкции уплотняющего злемента за счет распорок 1Ь и 16 и действия шарниров 17 на его тыльную поверхность. Одновременно статической определимости, предотвращающей перекосы и разрушение уплотняющего элемента, способствует подвижная установка конца стальной ленты в продольной щели оси 10. Общая УСТОЙЧИВОСТЬ конструкции под действием сжимающих усилий от вертикальной нагрузки Р обеспечивается перекрестным расположением гидроцилиндров U и Ь во всем диапазоне кинематических перемещений уплотняющего элемента 7 в вертикальной плоскости. При изменении кривизны наружной поверхности уплотняющего элемента 7 длина уплотняемого участка остается практически неизменной.

0

Ы 286

Формула м j о б р е т е н и я г.троиствп для уплотненич ма .ч ри- алоь, содержащее уплотняющий элемент 5 в форме сегмента, края которого посредством шарниров соединены с гидроцилиндрами управления, связанными с рамой, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения эффективности уплотнения материалов различной вязкости и плотности, оно снабжено механизмом изменения кривизны уплотняющего элемента в виде распорок, шарнирно соединенных между собой, и рамок, каждая из которых шарнирно соединена с соответствующими гидроцилиндром управления и распоркой, и расположенного перпендикулярно образующей сегмента дополнительного гидроцилиндра, шарнирно соединенного с противоположными сторонами рамок, причем сегментная часть уплотняющего элемента выполне. л в 5 виде ленты из упругого материала; жестко соединенной одним концом с рамкой и подвижно установленной другим концом в другой рамке, а шарнир соединения распорок контактирует с внутренней поверхностью ленты.

5

0

н

Изобретение относится к устройствам для уплотнения материалов и позволяет расширить технологические возможности и повысить эффективность уплотнения материалов различной вязкости и плотности. Устройство содержит уплотняющий элемент 7 в форме сегмента. Элемент 7 соединен с гидроцилиндрами 4 и 5 управления и рамой 1. Сегментная часть элемента 7 выполнена из упругого материала и жестко соединена с рамками 9 и 11. Между рамками 9 и 11 по хорде сегментной части элемента 7 установлен гидроцилиндр 13. Рамки 9 и 11 соединены распорками 15 и 16. 5 ил.

Г/ /////

&W / ////ЖТ}ГЖЖЖЖ 7 п/ч#

15 Л

Э

/

/

6-6

Фиг4

А-А

5 f

74

эг

13

м

8

Фиг.З

в-в