Устройство для уплотнения материала Советский патент 1992 года по МПК E01C19/34 E02D3/46 

Изобретение относится к области ма шин для уплотнения грунта и строительных материалов.

Известно устройство для уплотнения материала, содержащее раму и смонтированный на гидроцилиндрах, установленных

ПОД УГЛОМ Друг К ДРУГУ, УПЛОТНЯЮЩИЙ ЦЙЛЙН-,

дрический сегмент 1. При знакопеременном повороте гидроцилиндрами сегмент осуществляет статическое уплотнение материала своей образующей поверхностью.

Недостатками известного устройства являются низкая производительность, связанная с относительно малой скоростью выдвижения и втягивания штоков гидроцилиндров, чтоспособствует релаксации напряжения в уплотняемом материале, и наличие касательных напряжений в верхнем слое уплотняемого материала. Прототипом изобретения является уст- ройство для уплотнения материала, содержащее раму, соединенную посредством передаточного механизма кэчательного движения с уплотняющим цилиндрическим сегментом, и двигатель. Передаточный механизм кривошипно-шатунного типа обесVI00

GO О N3

ю

печивает знакопеременный поворот цилиндрического сегмента в вертикальной плоскости.

Существенным недостатком прототипа является проскальзывание Цилиндрического сегмента по поверхности уплотняемого материала, вызванное отсутствием жесткой кинематической связи между звеньями передаточного механизма, обеспечивающими относительное и переносное поворотное движение сегмента. Проскальзывание сегмента приводит к снижению эффективности уплотнения из-за ограничения скорости поворота этого сегмента, а также к ухудшению качества уплотнения материала в результате касательного сдвига сегментом верхних слоев уплотняемого материала.

Целью изобретения является повышение качества уплотнения путем предупреждения проскальзыванй1 гШн та по поверхности уплотняемого материала.

Для этого уплотняющий сегмент в верхней части и рама в нижней части выполнены с зубчатыми секторами, а передаточный механизм выполнен в виде рычага, в средней части которого установлено с йозможно- стью вращёния связанное с двигателем зубчатое колесо, контактирующее с зубчатыми секторами рамы и уплотняющего сегмента, причем двигатель смонтирован на рычаге, один конец которого шарнирно закреплен на раме, а другой - уплотняющем сегменте. Радиус поворота рычага и радиус образующей цилиндрической поверхности уплотняющего сегмента определяются из соотношения:

В.-.Г2.

г п

л

где R - радиус поворота рычага между шарниром крепления его к райе и шарниром крепления на нем уплотняющего сегмента;

г- радиус образующей цилиндрической поверхности уплотняющего сегмента;

П - радиус делительной окружности зубчатого сектора, закрепленного сверху на уплотняющем сегменте;

га - радиус делительной окружности зубчатого сектора, расположенного в нижней части рамы.

На фиг.1 схематично показан общий вид устройства для уплотнения материала; на фиг.2 - разрез по линии А-А на фиг.1.

Устройство для уплотнения материала содержит раму 1, соединенную посредством передаточного механизма качательного движения, выполненного в виде рычага 2 с уплотняющим цилиндрическим сегментом

3. Рама 1 в нижней части и уплотняющий сегмент 3 в верхней части выполнены с зубчатыми секторами, соответственно 4 и 5. В средней части рычага 2 установлено с возможностыо вращения зубчатое колесо б, связанное с двигателем 7, который смонтирован непосредственно на рычаге 2. Зубчатое колесо б контактирует с зубчатым сектором 4 рамы 1, с одной стороны, и с

зубчатым сектором 5 сегмента 3, с Другой стороны. Один конец рычага 2 шарнирно закреплен на раме 1, а другой - на уплотняющем сегменте 3. Рама 1 обычным образом подвешена на базовой машине, например,

на стреле 8 гидравлического экскаватора, со стороны которой на раму 1 передается вертикальная статическая нагрузка Р. Радиус поворота рычага 2 и радиус образующей цилиндрической поверхности уплотняющего сегмента 3 определяются из соотношения:

25

Я -И-1

г п

где R - радиус поворота рычага 2 между шарниром крепления его на раме 1 и шар- ниром крепления на нем уплотняющего сегмента 3;

г- радиус образующей цилиндрической поверхности уплотняющего сегмента 3;

п - радиус длительной окружности зубчатого сектора 5, жестко закрепленного сверху на уплотняющем сегменте 3;

Г2 - радиус делительной окружности зубчатого сектора 4, расположенного в нижней части рамы 1.

В свою очередь, радиус п делительной окружности зубчатого сектора 5 определяется зависимостью:

П R-f2 - 2гз,

где гз- радиус делительной окружности зубчатого колеса 6.

Устройство для уплотнения материала

работает следующим образом.

Сегмент 3 устанавливают цилиндрической образующей поверхностью на уплотняемый материал, например, грунт обратной засыпки в колодце, траншее, в пазухе фундамента или в другом труднодоступном месте. От двигателя 7 крутящий момент передается на вал зубчатого колеса 6. При этом зубчатое колесо б, имея зацепление с одной стороны с зубчатым сектором

4 рамы 1 и перекатываясь по нему, осуществляет поворот рычага 2 на угол а (см. фиг.1) относительно центра зубчатого сектора 4, чем обеспечивается переносное перемещение оси уплотняющего сегмента 3, закрепленного на рычаге 2. С другой стороны, зубчатое колесо б, имея зацепление с зубчатым сектором 5, жестко закрепленном на уплотняющем сегменте 3, одновременно осуществляет относительный поворот последнего на рычаге 2, чем обеспечивается перекатывание сегмента 3 по уплотняемой поверхности материала. Знакопеременное вращение Вала приводного двигателя 7 обеспечивает соответствующее знакопеременное плане- тарное переносное и относительное движе- ние сегмента 3 по уплотняемой поверхности без проскальзывания его относительно этой поверхности.

Преимущество изобретения состоит в том, что жесткая кинематическая связь между поворотом рычага и поворотом уплотняющего сегмента обеспечивает Перекатывание сегмента по поверхности уплотняемого материала без скольжения, что уменьшает опасность сдвига материала под действием касательных напряжений и, тем самым, повышает качество уплотнения, а также позволяет увеличить скорость знакопеременного движения сегмента, тем са- мым повышая эффе ктивность уплотнения. Формула изобретения 1. Устройство для уплотнения материала, содержащее раму, соединенную посредством передаточного механизма качательного движения с ушщтняющим цилиндрическим сегментом, и двигатель, о т л- и ч аю ще е с я тем, что, с целью повышения Качества уплотнения за счет исключения

проскальзывания сегмента по поверхности уплотняемого материала, уплотняющий сегмент в верхний части и рама в нижний части выполнены с зубчатыми секторами, а передаточный механизм - в виде рычага, в средней части которого установлено С возможностью вращения связанное с двигателем зубчатое колесо, контактирующее с зубчатыми секторами рамы и уплотняющего сегмента, причем двигатель смонтирован на рычаге, один конец которого шарнирно закреплен на раме, а другой - на уплотняющем сегменте.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что радиус поворота рычага и радиус образующей цилиндрической поверхности уплотняющего сегмента определяются из соотношения:

а.а.

где R - радиус поворота рычага между шарниром крепления его к раме и шарниром крепления на нем уплотняющего сегмента;

г- радиус образующей цилиндрической поверхности уплотняющего сегмента;

п - радиус делительной окружности зубчатого сектора, закрепленного сверху на уплотняющем сегменте;

Г2 - радиус делительной окружности зубчатого сектора, расположенного в нижней части рамы.

Использование: уплотнение материала. Сущность: устройство содержит раму, соединенную посредством передаточного механизма с уплотняющим цилиндрическим сегментом, и двигатель, Уплотняющий сегмент в верхней части и рама в нижней части выполнены сзубчатымиi сектйрами, а передаточный механизм в виде рычага, в средней части которого установлено связанное с двигат елем зубчатоеi колесо, контактирую- щёес зубчатыми секторами рамы и уплотняющего сегмента. Двигатель смонтирован на рычаге, один конец которого шарнирно закреплен на раме, а другой на уплотняющем сегменте. Радиус поворота рычага и радиус образующей R/r r /rih-t, где R - радиус поворота рычага между шарниром крепления его к раме и шарниром крепления на нем уплотняющего сегмента; г - радиус образующей цилиндрической поверхности уплотняю щёго сегмента ; ri - радиус делительной окружности зубчатого сектора, закрепленного сверху на уплотняющем сегменте; rj - ; радиус ел ител ьной бкружности зубчатого сектора, расположенного в нижней части рамы. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. сл