Пневмоударный механизм для извлечения стержней из грунта Советский патент 1982 года по МПК E02D7/10 E02D11/00 

Изобретение относится к строитель ной технике и может быть применено при извлечении из грунта стержневых элементов, таких как электроды зазем ления, анкеры, иглофильтры и т.д. Погружение таких элементов осуществляется различными механизмами, например пневмоударными машинами, ос нащенными кулачковыми зажимными приспособлениями. Этими же механизмами возможно извлечение из грунта стержневых элементов. Для этого механизм разворачивают на 180 таким образом, чтобы зажимное приспособление оказалос вверху, а .нанесение ударной нагрузки . происходило снизу вверх, т.е. что бы производилось выбивание стержня. У этих зажимных приспособлений угол при вершине конуса конической полости и заклинивающих кулачков выполнен меньшим угла самоторможения клина, чтобы обеспечитbi восприятие реактивной силы отдачи пневмоударного механизма за счет неподвижного заклинивания механизма на стержне. Поэтому при выбивании стержня требуется про-, изводить принудительное его расклинив вание. Для этого необходимо остановить работу пневмоударного механизма и путем нанесения ударов по рычагам зажимного приспособления расклинить стержень и, опустив машину по стержню к поверхности грунта, продолжать извлечение 1 Однако процесс ручного расклинивания неудобен, трудоемок и занимает много времени. Кроме того, при извлечении стержня механизм неподвижно соединен с ним и перемещается совместно со стержнем снизу вверх. Тяжелый механизм может таким образом деформиров&ть стержень большой гибкости и не позволяет производить полное извлечение стержня, потому что при достижении равенства силы сопротив- ления извлечению со стороны грунта и силы тяжести устройства процесс извлечения прекращается. Вследствие 3897 этого оператору приходится вручную тянуть стержень, с закрепленной на нем работающей машиной, что резко ухудшает условия труда, повышает утом ляемость и требует значительных затрат времени и ручного труда. Кроме того, ударник наносит удары по внутреннему торцу корпуса, а затем ударная нагрузка передается непосредственно на зажимное приспособление, т.е. здесь налицо большая присоединен ная масса, резко снижающая коэффициент передачи энергии удара от ударника к извлекаемому стержню. Таким образом, недостатками известных устроист в являются необходимость применения тяжелого ручного труда, большие затраты времени, возможность деформацйи стержня и низкий коэффициент пере дачи энергии удара. Наиболее близким к изобретению техническим решением является пневмоударное устройство, содержащее полый цилиндрический корпус с окнами, размещенными в нем полым ударником и трубкой, наковальню, монтированную в корпусе посредством упругого элемента, зажимное приспособление с коничес кой полостью, подпружиненными кулачками и рычагами, размещенными в окнах и одним своим плечом установленными в отжимной втулке зажимного приспособления. Это устройство имеет гораздо больший коэффициент передачи энергии удара от ударника к стержню, поскольку наковальня отделена от кор пуса пневмоударного механизма упругим элементом 2. Недостатками известного устройств являются необходимость применения $эучного труда при расклинивании стерж ня и возможность его деформации, всле ствие выполнения угла заклинивания меньшим угла самоторможения клина, а также необходимость ручного освобождения от грунта верхней части извле каемого стержня, т.е. откапывание грунта на глубину, равную высоте извлекающего механизма, поскольку зажи ное приспособление монтируется в вер ней его части.э Цель изобретения - повышение производительности. Для достижения этой цели в пневмо ударном механизме для извлечения стержней из грунта, содержащем полый цилиндрический корпус с окнами, размещенными в нем полым ударником и .трубкой, наковальню, монтированную в гкорпусе посредством упругого элемента, зажимное.приспособление с конической полостью, подпружиненными коническими кулачками и рычагами, размещенными в окнах и одним своим плечом установленными в зажимном приспособлении, конические кулачки обращены своими большими основаниями к наковальне, в которой другим своим плечом установлены рычаги, а окна выполнены в нижней части корпуса. Угол при вершине конуса конических кулачков .может быть выполнен большим угла самоторможения клина. : Такое выййлнение устройства обеспечивает значительное улучшение условий труда за счет того, что исклю:чаются трудоемкие ручные операции по расклиниванию стержня и откапыванию его верхнего конца перед извлечением. На чертеже изображен пневмоударный механизм для извлечения стержней из грунта. Пневмоударный механизм состоит из полого цилиндрического корпуса 1, в котором размещены полый ударник 2, сквозная осевая трубка 3 и при помощи упругого элемента k монтирована наковальня 5- В нижней части корпуса 1 выполнены окна 6, в которых размещены рычаги 7, одним своим плечом установленные в зажимном приспособлении 8 с коническими кулачками 9- Пружина 10 обеспечивает непрерывное прижатие кулачков 3 к зажимному приспособлению 8 и стержню 11. Рычаги 7 вторым своим плечом установлены в подвижной наковальне 5. Устройство работает следующим образом. На выступающую из земли часть извлекаемого стержня 11 устанавливается устройство таким образом, чтобы стержень попал в осевую полость механизма. При этом кулачки 9сдвигаются вверх, пропускают между собой верхнюю часть стержняя 11, и все устройство опускается по стержню вниз до упора зажимнйм приспособлением в поверхность грунта. При повороте рукоятки 12 пускового крана, сжатый воздух из магистрали 13 поступает во внутрен- . ннэю полость пневмоударного механизма. При этом ударник 2 совершает возвратно-поступательное движение внутри корпуса 1 и наносит удары по наковальне 5- Под действием ударной нагрузки наковальня 5, монтированная к корпусу 1 при помощи упругого элег мента Ц, смещается относительно корпуса 1 вниз и толкает вниз связанное с ней плечо рымага 7- Второе плечо , рычага 7 получает некоторое пepeмeщe ние вверх и тянет вверх зажимное при способление 8. При этом кулачки 9 сжи мают стержень 11 и извлекают его на некоторую величину из грунта. При ходе ударника 2 вверх, устрой ство, под действием собственной силы тяжести и силы отдачи, действующей со стороны нижней рабочей камеры на корпус 1 в направлении сверху вниз, перемещается по стержню вниз до упо ра в поверхность грунта. При переме не хода ударника 2 и движении его сверху вниа, сила отдачи, действующая со стороны верхней рабочей камеры на корпус 1 в направлении снизу вверх тянет корпус 1 вверх. Таким образом, выбираются все зазоры, имеющиеся в системе: стержень 11 - кулачки 9 зажимное приспособление 8 рычаги 7 - корпус 1 - наковальня 5 и в момент нанесения ударником 2 удара по наковальне 5 весь ударный импульс полностью передается извлекаемому стержню 11 и производит его извлечение. Далее описанный цикл повторяется до полного извлечения стержня. После этого устройство краном 12 отключается от магистрали 13 и устанавливается на следующий стержень. С учетом того, что подготовительно заключительное время, связанное с подготовкой стержня к извлечению и включающее откапывание верхней части стержня, в 2-3 раза превышает время непосредственного извлечения стержня применение устройства для извлечения стержней повышает производительность Процесса в целом и позволяет исключить земляные работы, которые могут ВЫПОЛНЯТЬСЯ только вручную. Кроме того, применение устройства позволяет экономить большое количество металла, поскольку до сих пор, ввиду большой трудоемкости извлечения, значительную часть стержней составляли в грунте. Формула изобретения 1.Пневмоударный механизм для извлечения стержней из грунта, содержащий полый цилиндрический корпус с окнами и размещенны Ги в нем полым ударником и трубкой, наковальню, монтированную в корпусе посредством упругого элемента, зажимное приспособление с конической полостью, подпружиненными коническими кулачками и рычагами, размещенными в окнах и одним своим плечом установленными в зажимViOM приспособлении, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, конические кулачки обращены своими большими основаниями к наковальне, в которой другим плечом установлены рычаги, а окна выполнены в нижней части корпуса. 2.Механизм по п. 1, отличающийся тем, что угол при вершине конуса конических кулачков выполнен большим угла самоторможения клина. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 73918, кл. Е 02 D 13/00, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2557762/29-33, кл. Е 02 D 7/10, 1977 (прототип).