Устройство для исследования грунтов Советский патент 1993 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к инженерным изысканиям в целях строительства, конкретно к устройствам для динамического зондирования грунтов.

Известно устройство для динамического зондирования, включающее основание, стойку с приводом, штангу со смонтированными на ней молотом, наковальней и зондом динамического зондирования, механизм подъема и сбрасывания молота с замкнутой цепной передачей с упорами рычажного типа, установленной на скалке в направляющей стойке.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для исследования грунтов, включающее основание, стойку, привод с редуктором, молот с рычагом и ограничителем подъема, механизм подъема и сброса молота в виде цепной передачи с двумя звездочками и упорами, смонтированной на стойке, наковальню, зонд динамического зондирования на штанге, при этом ограничитель подъема молота выполнен в виде гибкой связи, один конец которой закреплен горизонтально на наковальне, а другой - на рычаге молота под острым углом к линии падения молота.

Известное устройство относится к классу средних станков динамического зондирб- вания, требующих повышенной безопасности работы.

Однако гибкая связь наковальни с молотом малонадежна и не гарантирует сброс молота с заданной высоты. Большой вес О

СЛ GO

тройства обуславливается завышенными габаритами стойки цепной передачи по высоте, превышающими высоту уровня сброса молота, механизм подъема и сброса молота малонадежен из-за износа шарнирных связей рычага молота, возможного обрыва гибкой связи. При этом гибкая связь работает в зоне действия оператора в роли удавки и небезопасна для него. В момент отключения молота инерционность срабатывания его рычага при натяжении гибкой связи вызывает подъем наковальни с первым звеном незаглубленной штанги и отброс зонда от забоя.

Целью изобретения является повышение портативности и надежности устройства путем сокращения его габаритов по высоте и упрощения механизма подъема и сбрасывания молота.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для исследования грунтов, включающем основание, стойку с замкнутой цепной передачей, привод с редуктором, молот с захватами, механизм подъема и сбрасывания молота, установленный с возможностью взаимодействия с замкнутой цепной передачей, наковальню и штангу с зондом динамического зондирования, механизм подъема и сбрасывания молота выполнен в виде съемной скобы с вертикальным стержнем, стягивающие края ее струбцин, и направляющими кронштейнами, взаимодействующими со стойкой устройства, скоба оснащена на высоту падения молота от нижней струбцины замкнутой цепной передачей с упорами и отводной звездочкой, установленной между направляющими кронштейнами с возможностью взаимодействия с цепной передачей стойки, молот подвижно установлен на вертикальном стержне и выполнен за одно целое с захватами, и наковальня жестко связана с вертикальным стержнем, причем направляющие кронштейны разнесены между собой и установлены на нижней трети высоты скобы, при этом отводная звездочка на скобе выполнена подпружиненной в вертикальном направлении.

На фиг.1 дано устройство для исследования грунтов, общий вид; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - механизм подъема и сбрасывания молота, общий вид; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З на фиг.5 - разрез В-В на фиг.З; на фиг.б - разрез Г-Г на фиг.З; на фиг.7-узел I на фиг.1.

Устройство для исследования грунтов включает основание 1, на котором установлена подвижная каретка 2 с направляющими стойками 3 и 4. На стойках закреплен реверсивный редуктор 5 с выходным валом

6 и ведущей звездочкой 7 замкнутой цепной передачи 8 и приводом 9, а также установлена опущенная на каретку траверса - вращатель 10 с отключенной от редуктора

зубчатой рейкой 11. Замкнутая цепная передача расположена по всей высоте двутавровой стойки 3 и снабжена зубчатой муфтой 12 включения ее ведущей зубчатой звездочки 7 посредством рычага 13, а ее ведомая звез0 дочка 14 выполнена с натяжным устройством. На стойке 3 установлен механизм подъема и сбрасывания молота 15, выполненный в виде съемной скобы 16 с направляющими кронштейнами 17 и 18.

5 Направляющие кронштейны отстоят друг от друга и размещены на нижней трети скобы 16. Струбцины 19 и 20 скобы связаны вертикальным стержнем 21, жестко связанным с наковальней 2 2и на котором соосно уста0 новлен с возможностью продольного перемещения молот 15. Наковальня посредством резьбового замка связана со штангой 23 длиной I с динамическим зондом 24 на нижнем конце. Молот выполнен заод5 но целое с вильчатыми захватами 25, контактирующими с упорами 26 втулочно-роликового типа на шарнирах замкнутой цепной передачи 27, выполненной на высоту Н скобы от нижней струбцины 20

0 и оснащенной отводной звездочкой 28. Отводная звездочка 28 установлена на уровне между направляющими кронштейнами 17, 18 скобы 16, взаимодействует с замкнутой цепной передачей 8 стойки 3, и ее ось 29

5 установлена в продольных прорезях 30 скобы 16 и подпружиненными в вертикальном направлении пружинами 31. Основание устройства установлено от смещения на за- бивных анкерных стержнях 32.

0 Устройство работает следующим образом.

Основание 1 устанавливают над точкой исследования грунтового массива и крепят к нему от смещения забивными анкерными

5 стержнями 32. Подвижную каретку со стойками 3, 4 и редуктором 5 перемещают по направляющим основания и закрепляют над точкой исследования. Включают привод 9 рычагом 13 зубчатую муфту 12 редуктора

0 5 с вращающимся выходным валом 6. Приводная звездочка 7 замкнутой цепной передачи 8 передает крутящий момент с вала 6 на цепь и перемещает вдоль стойки 3 скобу 16 механизма подъема и сбрасывания моло5 та при застопоренной пальцем отводной звездочке 28 в крайнее верхнее положение до упора направляющего кронштейна 17 в днище редуктора 5.

Наковальню 22 свинчивают со штангой 23 с динамическим зондом 24 на нижнем

конце. Отводную звездочку 28 расстопори- вают и тяговое усилие цепной передачи 8 через нее передают на замкнутую цепную передачу 27, пор 26 которой входит в контакт вилочными захватами 25 молота 15. При этом обратная ударная нагрузка передается на ось 29 отводной звездочки 28, перемещает ее вдоль прорезей 30 скобы 16 и гасится демпфирующей реакцией сжимаемых пружин 31.

Молот 15 упором 26 поднимают на высоту Н падения груза, на которой упор 26 вместе с шарниром цепной передачи 27 отклоняется и уводится в сторону ее верхней звездочки, при этом ролики упоров 26 вра- щаются, перекатываясь по наклонной поверхности захватов 25, до момента срыва молота 15. Ударная энергия молота 15 через наковальню 22 и нижнюю струбцину 20 скобы 16с одной стороны передается на штан- гу 23 с зондом 24, а с другой - на скобу 16, вызывая их синхронное перемещение вниз. По стандартной методике регистрируют количество ударов, необходимое на погруже- ние зонда 24 на заданный интервал глубины. После удара молота 15 по наковальне 22 упоры 26 вращающейся цепной передачи 27 возвращаются в исходное состояние и входят в контакт с захватами 25 молота 15 и цикл подъема-сброса молота 15 продолжается до полного погружения в массив грунта штанги 23 на глубину ее длины I, после чего штангу 23 наращивают новым звеном длиной I и операцию по погружению зонда 24 продолжают до отка- за. Обработку данных ведут по стандартной методике.

Устройство для исследования грунтов с предложенным исполнением механизма подъема и сбрасывания молота по сравнению с прототипом значительно сокращено по высоте и весу, становится более нормативным и надежным в работе за счет простоты выполнения механизма сброса молота. Формула изобретения

1. Устройство для исследования грунтов, включающее основание, стойку с замкнутой цепной передачей, привод с редуктором, молот с захватами, механизм подъема и сбрасывания молота, установленный с возможностью взаимодействия с замкнутой цепной передачей, наковальню и штангу с зондом динамического зондирования, отличающееся тем, что, с целью повышения портативности и надежности устройства путем сокращения его габаритов по высоте и упрощения механизма подъема и сбрасывания молота, последний выполнен в виде съемной скобы с вертикальным стержнем, стягивающим края ее струбцин и направляющими кронштейнами, взаимодействующими со стойкой, при этом скоба оснащена на высоту падения молота от нижней струбцины замкнутой цепной передачей с втулочно-роликовыми упорами и отводной звездочкой, установленной между направляющими кронштейнами с возможностью взаимодействия с цепной передачей стойки, молот подвижно установлен на вертикальном стержне и выполнен заодно целое с захватами, а наковальня жестко связана с вертикальным стержнем, причем направляющие кронштейны разнесены между собой и установлены на нижней трети высоты скобы.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что, с целью снижения динамических нагрузок, на упоры цепной передачи в момент контакта с захватами молота отводная звездочка на скобе выполнена подпружиненной в вертикальном положении.

9W.Ј

Использование: в инженерных изысканиях в строительстве для динамического зондирования грунтов. Сущность: устройство включает основание, с подвижной кареткой и направляющими стойками, на верхнем конце которых закреплен реверсивный редуктор с ведущей звездочкой замкнутой цепной передачи, а также приводом. На направляющих стояках установлен механизм подъема и сбрасывания молота в виде скобы с направляющими кронштейнами, размещенными на нижней трети скобы. Струбцины скобы связаны стержнем, на который установлена наковальня и молот. Наковальня связан со штангой зонда. Молот имеет захваты для взаимодействия с упорами цепной передачи, выполненной на высоту Н от нижней струбцины и снабженной отводной звездочкой. Последняя установлена между направляющими кронштейнами и взаимодействует со звездочкой цепной передачи. Ось звездочки установлена в прорезях скобы и подпружинена. 1 з.п, ф-лы, 7 ил.