Стенд для исследования подводного резания грунтов Советский патент 1992 года по МПК E02F3/88 

v//x ч///х

Изобретение относится к строительству, в частности к стендам для физического моделирования процесса разработки грунтов под водой, предназначено для совершенствования технологии работы и параметров рабочих органов землеройных машин и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1032121.

Известен стенд для исследования подводного резания грунтов, включающий гер-. метичную камеру, внутри которой помещена сменная кассета с грунтом, системы подачи жидкости в герметичную камеру и регулирования давления в ней и привод с винтовой парой перемещения сменных моделей землеройных рабочих органов внутри герметичной камеры, снабжен приводом горизонтального перемещения сменной кассеты и дополнительным приводом вращения сменных моделей рабочих органов. При этом приводы горизонтального перемещения сменной кассеты и вращения сменных моделей землеройных рабочих органов имеют механизмы регулирования скорости перемещения и частоты вращения.

Недостатком известного стенда для исследования процесса подводного резания грунтов является полное отсутствие волнового движения жидкости (нет специального возбудителя волны), характерное условиям практической работы земснарядов, что существенно снижает достоверность результатов исследований и приводит к снижению точности моделирования процесса подводного резания грунтов.

Цель изобретения - повышение точности исследований,

Поставленная цель достигается тем, что стенд, содержащий герметичную камеру, внутри которой помещена сменная кассета с грунтом, системы подачи жидкости в герметичную камеру и регулирования давления в ней и привод с винтовой парой перемещения сменных моделей землеройных рабочих органов внутри герметичной камеры, снабжен приводом горизонтального перемещения сменной кассеты и дополнительным приводом вращения сменных моделей землеройных рабочих органов, а винтовая пара привода перемещения последних установлена вертикально и приводы горизонтального перемещения сменной касеты и вращения сменных моделей землеройных рабочих органов имеют механизмы регулирования скорости перемещения и частоты вращения.

Кроме того, стенд снабжен механизмом колебательного движения сменной кассеты, выполненным из толкателей, закрепленных на раме и соединенных со сменной кассетой

посредством установленных на последней шаровых опор, и из механизма управления работой толкателей, причем шаровые опоры расположены на днище сменной кассеты в

вершинах равностороннего треугольника.

Толкатели выполнены из гидроцилиндров, гидравлически сообщенных с механизмом управления работой толкателей, а штоки гидроцилиндров соединены с шаро0 выми опорами.

Известен прием, при котором стенд снабжен приводом горизонтального перемещения сменной кассеты и дополнительным приводом вращения сменных моделей

5 землеройных рабочих органов, а винтовая пара привода последних установлена вертикально, причем приводы горизонтального перемещения сменной кассеты и вращения сменных моделей землеройных рабочих ор0 ганов имеют механизмы регулирования скорости перемещения и частоты вращения.

На чертеже изображена схема предлагаемого стенда, вид сбоку.

Стенд содержит герметичную камеру 1,

5 режущий орган 2, привод 3 режущего органа

2,кассету 4 для образцов грунта 5, державку б, выходной конец которой выполнен с пазом 7, систему 8 трубопроводов, привод вращения режущего органа, снабженный

0 сменными колесами 9, винтовой парой 10, направляющей 11, источник 12 давления, пневморедуктор 13, пневмогидроаккумуля- тор 14, обратный клапан 15, раму 16, ходовой винт 17, механизм 18 перемещения

5 рамы, манометры 19 и 20, механизм 21 управления, толкатели 22, шаровые опоры 23. Стенд работает следующим образом. Образец грунта помещают в кассету 4 герметичной камеры 1. Затем камера 1 и

0 пневмогидроаккумулятор 14 заполняют водой, Давление в камере 1 создают сжатым воздухом из источника 12 давления через пневморедуктор 13 и пневмогидроаккумулятор 14, соединенные с камерой 1 систе5 мой 8 трубопроводов. Контроль заданного давления осуществляют манометрами 19 и 20. Необходимое давление обеспечивают источником 12 давления и регулируемым обратным клапаном 15. В случае установки на

0 выходном конце державки 6 режущего органа 2 бульдозерного типа привод 3 не включают. При работе режущего органа 2 фрезерного типа производят включение привода 3 вращательного движения. Изме5 нение частоты вращения фрезы осуществляют с помощью сменных колес 9 привода

3.Установку режущего органа на необходимую глубину резания образца грунта 5 производят вертикальным перемещением механизма привода 3 по направляющим 11

с помощью винтовой пары 10. Колебательное движение кассеты, установленной на шаровых опорах 23, осуществляют возвратно-поступательными перемещениями штоков-толкателей 22 после подачи команды механизмом 21 управления, при этом направления и скорости перемещения каждого из толкателей взаимосвязаны и задаются программным устройством.

П роцесс реза н ия п роисходит за счет пе- ремещения образца грунта 5 с кассетой 4, установленной на шаровых опорах 23, принадлежащих штокам толкателей 22, неподвижно установленных на раме 16 с ходовым винтом 17, соединенным с механизмом 1й перемещения рамы.

Привод 3 режущего органа 2 и механизм 18 перемещения рамы унифицированы и снабжены набором сменных колес, позволяющих производить исследования в широком диапазоне режимов резания.

Применение изобретения позволяет проводить исследования процесса резания грунтов в условиях волнового движения, характерного практической работе средств гидромеханизации. При этом значительно повышается точность результатов исследований в условиях волнового движения жидкости. До настоящего времени при выполнении исследований процесса под-

водной разработки грунтов не имитирова-- лось волновое движение (кочка земснаряда) из-за технического несовершенства известных стендов, что вносило существенные по- грешности в расчетные данные и не позволяло оптимизировать параметры рабочих органов и технологию работы средств гидромеханизации в целом.

Формула изобретения

1.Стенд для исследования подводного резания грунтов по авт.св. № 1032121, отличающийся тем, что, с целью повышения точности исследований, он снабжен ме- ханизмом колебательного движения сменной кассеты, выполненным из толкателей, закрепленных на раме и соединенных со сменной кассетой посредством установленных на последней шаровых опор, и из механизма управления работой толкателей.

2.Стенд по п.1,отличающийся тем, что шаровые опоры расположены на днище сменной кассеты в вершинах равностороннего треугольника..

3.Стенд по п. 1,отличающийся тем, что толкатели выполнены из гидроцилиндров, гидравлически сообщенных с механизмом управления работой толкателей, а штоки гидроцилиндров соединены с шаровыми опорами.

Использование моделирование процесса разработки грунтов под водой Сущность изобретения: стенд содержит механизм колебательного движения кассеты 4 с толкателями 22 и механизм 21 управления работой толкателей. Толкатели 22 закреплены на раме 16 и соединены с кассетой 4 через шаровые опоры 23 Толкатели 22 выполнены из гидроцилиндров Возвратно-поступательными перемещениями штоков гидроцилиндров сообщают кассете 4 колебательное движение Моделируют волновое движение воды и регистрируют его влияние на процесс резания грунтов 2 з п ф-лы 1 ил