Захват для извлечения трубчатых элементов Советский патент 1980 года по МПК E02D13/00 

I

Изобретение относится JK области строительного производства и может быть использовано для извлечения обсадных труб и свай статическими вьшергивающимн усилиями.

Известен клиновый захват, включающий кольцевой корпус, на внутренней стенке которого попарно установлены самозаклн- нивающиеся клинья 1.

Недостатками этого захвата являются возможность проскальзывания клиньев вдоль извлекаемого элемента в момент приложения выдергивающей нагрузки и возможность заклинивания (трудность освобождения извлекаемого элемента после снятия нагрузки). Эти недостатки снижают- надежность работы клиновых захватов, не позволяют применять их в устройствах для извлечения обсадных груб и свай, ра- -Q ботающих в автоматическом режиме, затрудняют получение таких обжимающих усилий, которые в любой момент обеспечивают равенство сил трения между извле

каемым элементом и захватом и выдергивающих сил.

Наиболее близким к изобретенюо являете захват, включающий колодки, шарнир- ко соединенные с ними тяги и рычаге, свободные ксяцы которых связаны с тросовым приводом 2J.

Одним из недостатков этого захвата является то, что при больших выдергивающих усилиях, которые возникают при извлечении осадных труб в свай, односторонне приложенные вьшергивающне усилия будут создавать большой (югибающий. момент в извлекаемом элементе, что может привести к его разрушению а что будет создавать дополнительное сопротивление извлечению обсадной трубы или сваи. В связи с этим трудно обеспечить одно из основных условий извлеченвг элементов: равенство выдергивающего усилия силе трения между захватом и извлекаемым элементом. Кроме того, для освобождения захвата и смещенвя его вдоль извлекаемого элемента с целью приложе- ния очередного цикла выдерживающих уси лий, помимо cHifTHH ранее приложенного усилия, направленного вверх, необходимо прило жить усилие, направленное вниз, что затрудняет применение этого захвата для извлечения обсадных труб и свай в автоматическом режиме циклически вьщержив Ю.ЩИМИ усилиями. Целью изобретения является обеспечение автоматического регулирования усиЛИЯ обжатия извлекаемого элемента .обеспечивающего в любой момент равенство выдергивания силе трения между захватом и извлекаемым элементом. Поставленная цель достигается тем, что захват для извлечения трубчатых элементов, включающий колодки, шарнирно связанные с ними тяги и рычаги, свободные концы которых связаны с тросовы приводом, снабжен обоймой, размещенной вокруг колодок, а тяги установлены между обоймой и колодками наклонно относительно рычагов и mapHHpko соединены с ними своими концами, причем колодки прикреплены к рычагам с помощью роликов, при этом угол наклона тяг dL определяется по формуле: aL--a.ctg , где - расстояние от точки опирания рычага на ролик до оси шаршнр на котором закреплен рычагг.; ,, - расстояние от оси щарнира, накотс ом закреплен рычаг, до точки приложения усилия; - коэффициент трения колодок по иавлекаемому элементу. На фиг. 1 показан предлонсенный захват (поперечный разрез); на фиг. 2 то же (сечение А-А)| на фиг, 3 - то же (сечение Б-Б); на фиг. 4 - расчетна схема усилий в элементах захвата. Захват содержит колодки 1, щарнирно соединенные посредством тяг 2 с обойм 3, на которой при помощи горизонтальных шасниров 4 закреплены рычаги 5. Внещний конец рычагов 5 соединен с рабочим элементом грузоподъемного механизма б (например, с тросом, порщнем гидроцилиндра и т.п.), а внутренний конец рычагов 5 свободно оперт на ролики 7, с монтированные на колодках 1, Захват работает следующим образом. При натяжении канатов через рычаги 5 и горизонтальные шарниры 4 на стенк обоймы 3 передаются усилия, направленные вверх, а на колодки 1 через рычаги 5 и ролики 7 - усилия, направленные вниз. Под действием этих усилий обойма 3 приподнимается, а колодки 1 опускаются вниз, уменьщая при этом угол наклона dL тяг 2. За счет поворота тяг 2 благодаря наличию роликов 7 колодки 1 прижимаются к поверхности извлекаемого элемента 8, так как обойма 3 представляет собой замкнутый жесткий элемент и его стенки не имеют возможности перемещаться. Прижимаясь к извлекаемому элементу 8, колодки 1 создают силу трения, которая уравновещивает выдергивающие усилия, приложенные к канатам. После извлечения обсадной трубы или сваи на величину, равную ходу грузоподъемного механизма, канаты ослабляются, обойма 3 под действием собственного веса опускается, колодки 1 отходят от поверхности извлекаемого элемента 8 за счет увеличения угла наклона об тяг 2, и захват опускается на требуемую величину для повторения цикла извлечения обсадной трубы или сваи. Такое конструктивное выполнение захвата позволяет автоматически осуществлять захват извлекаемого элемента (при натяжении канатов) и освобождение извлекаемого элемента (при ослаблении канатов). При этом также автоматически регулируется величина силы обжатия жзвлекаемого элемента 8 колодками 1 так, что в любой момент величина вьодер - гивающего усилия равняется величине силы трения между колодками 1 и стенками извлекаемого элемента 8. Расчетная схема усилий в элементах захвата приведена на фиг. 4 .(на схеме условно приведена лшпь половина захвата ине показан извлекаемый элемент). Заменяя действия колодки 1 и обоймы 3 на рычаг 5 реакциями R и R g и рассматривая равновесие рычага 5, найдем: ч с-и Аналогично, рассматривая равновесие обоймы 3, определим g-, . (условно принято g CivK количество тяг 2 раины м З) Даже из условия равновесия колодки 1 найдем -s-ffie,tg(#. Сила трения между колодками 1 и извлекаемым элементом 8 . Wгде € - коэффициент трения материала колодок по материалу извлекаемого элемента.. Подставляя в выражение для силы тр ния Т вместо tg-ci приведенное вьпие соот ,. . .ношение -g, получим Т 5, то есть при соблюдении указанного соотношения между углом наклона тяг 2 и размерами рычагов 5 вьщергив ющее усилие будет равняться силе трени между колодками 1 захвата и извлекаем элементом. Автоматическое соблюдение условия Т S не только обеспечивает надежную работу предлагаемого захвата без проскальзывания, но также позволяет избежать излишних обжимающих усилий, которые могут привести к деформации или разрушению извлекаемых элементов. Применение захвата позволит создать надежную и высокся1роизводительную установку для извлечения осадных труб и свай. Формула из обретен ия 1. Заупат для излечения трубчатых элементов, преимущественно свай, содержащий колодки, щарнирно соединенные с ними тяги и рычаги, свободные концы которых связаны с тросовым при- , водом, отличающийся тем, что,, с целью обеспечения автоматического регулирования усилия обжатия извлекаемого элемента, он снабжен обоймой, размещенной вокруг колодок, а тяги установлены между обоймой и колодками наклонно относительно рычагов и шарг . нирно соединены с ними своими концами, Чричем колодки прикреплены к рычагам с помощью роликов. 2. Захват по п. 1, отличающийся тем, что yrwi наклона тяг определяется по .формуле ; . . me € - расстояние от точки опирания рычага на ролик до оси шарнира, на жотором. оакреплев рыг ча 2 расстояние от оси , на котором закрвллен рычаг, до точки приложения усилия, f - коэффициент трения колодок по извлекаемому элементу. ИСТОЧНИКЕ информация, гфинятые во внимание при экспертизе 1.Заявка ФРГ № 1634413, л. 84 С 9/О2,1972. 2.Авторское свидетельство СССР 242759, кл. Б О2 3 13/Об, 1967 (прототип).

1

740897