Устройство для погружения винтовых свай
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсннх
Соцналнстнческнх
Реслублнн (i>)896184 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.05.80 (21) 2932072/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—
Опубликовано 07.01.82. Бюллетень № 1
Дата опубликоваиия описания 07.01.82 (51) М. Кл.
Е 02 D 7/26
Е 02 D 7/22
1ееуАерстееннмй кемнтет
llo делам нзебретеннй н еткрмтнй (53) УДК 624.155..8 (088.8) /
/(72) Автор изобретения
В. М. Бочаров г
Новочеркасский ордена Трудового Красного намени политехнический институт им. Серго ОрджонЪжц зе- -,: (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОГРУЖЕНИЯ ВИНТОВЫХ СВАЙ
Изобретение относится к строительству и предназначено для погружения винтовых свай, обсадных труб или других конструкций при использовании комбинированного способа погружения.
Известно устройство для погружения винтовых свай комбинированным способом, содержащее вращатель, используемый для вращения сваи и связанной с ней лопасти, и вибратор, установленный на вращателе (1)
Недостаток устройства заключается в том, что вибратор, установленный на вращателе, заставляет вибрировать все устройство для пдгружения сваи, что снижает эффективность воздействия вибрации на сваю н ускоряет износ устройства.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для по-, гружения винтовых свай, включающее вращатель, сваю, у которой винтовая лопасть имеет возможность осевого перемещения относительно сваи, и вибратор, расположенный на наголовнике сваи (2).
Недостатком устройства является то, что усилие, создаваемое вибратором и направленное вдоль оси погружаемой сваи, и усилие, создаваемое вращателем для завинчива2 ния сваи в грунт не регулируются в зависимости от свойств грунта, что снижает эф-. фективность погружения сваи. Если свой» ства грунта таковы, что свая в него легко ввинчивается, то винтовая лопасть доходит. до нижнего упора сваи, и если в этот момент ие увеличить осевые силы погружения, то условия погружения сваи ухудшаются, так как винтовая лопасть начинает выдавливать повышенное количество грунта, в результате чего образуются полости, и свая плохо закрепляется в грунте. Если же свая легко погружается в грунт осевыми.силами от вибратора, то винтовая лопасть, дойдя до верхнего упора, воспринимает вибрации, что приводит к снижению эффективности погружения сваи.
Цель изобретения — повышение эффективности погружения сваи путем автоматического саморегулирования работы вращателя и вибратора в зависимости от свойств грунта в месте погружения сваи.
Цель достигается тем; что в устройстве
20 для погружения винтовых свай, содержащем вращатель, через втулку которого пропущена свая с наголовником, вибромолот, ус. тановленный на наголовнике, и электродви896184 гатели вращателя и вибромолота, приводной двигатель вращения выполнен с фазным ротором, в цепь роторной обмотки которого включен приводной двигатель вибромолота.
На чертеже показаны кинематическая и электрическая схемы.
Устройство состоит из асинхронного двигателя 1, соединенного через передачу 2 с втулкой вращателя 3. У двигателя 1 фазная обмотка ротора соединена с подстроечным реостатом 4 и электрическим двигателем 5 вибромолота 6, установленного на наголовнике 7 сваи 8, имеющей винтовую лопасть 9. Винтовая лопасть 9 вращается от сваи 8 и может свободно перемещаться вдоль оси сваи в заданном конструкцией сваи пределе.
Работа устройства осуществляется следующи м образом.
Подается напряжение на двигатель 1.
При этом напряжение оказывается приложенным также и к двигателю 5, так как в момент запуска двигателя 1 он работает в режиме трансформатора. Двигатели 1 и 5 запускаются, при этом пусковой ток обоих двигателей пониженный, и запуск не оказывает существенного влияния на другие приемники, что важно в условиях работы от источников ограниченной мощности на строительной площадке. Однако частота напряжения на двигателе 5 в момент запуска максимальная, так как это чатота ЭДС ротора двигателя 1. Известно, что при неподвижном роторе частота ЭДС асинхронного двигателя равна частоте сети. Следовательно, при запуске двигателя 5 вибратор 6 развивает максимальную мощность, что обеспечивает начальное погружение наконечника сваи в грунт и отход винтовой лопасти от нижнего ограничителя. Плавное нарастание частоты вращения фазного ротора двигателя 1 и втулки 3 обеспечивает плавное внедрение лопасти 9 в грунт. После запуска двигателей система привода приходит в некоторое равновесное состояние, определяемое параметрами двигателей, величиной сопротивления реостата 4, свойствами грунта. Параметры двигателей 1 и 5 и реостата 4 подобраны таким образом, чтобы для данного грунта погружение сваи осуществлялось без соприкоснования винтовой лопасти 9 с верхним ограничителем и заданным нажимом на нижний ограничитель. Пусть свая погружается в рыхлый или сыпучий грунт, когда ее погружение при установившейся частоте вибраций вибромолота 6 наиболее интенсивно. Однако в этом случае момент сопротивления вращению наименьший, поэтому двигатель 1 работает с максимальной частотой вращения и минимальной частотой ЭДС ротора. Следовательно, двигатель 5 также работает с минимальной частотой вращения. Если же частота вибраций оказывается недостаточ40
Формула изобретения
Устройство для погружения винтовых свай, содержащее вращатель, через втулку которого пропущена свая с наголовником, вибромолот, установленный на наголовнике, и приводные двигатели вращателя и вибромолота, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности погружения сваи путем автоматического саморегулирования работы вращателя и вибромолота в зависимости от условий погружения сваи, приводной двигатель вращателя выполнен с фазным ротором, в цепь роторной обмотки которого включен приводной двигатель вибромолота.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 195378, кл. Е 02 D 7/26, 1967.
2. Авторское свидетельство СССР № 344075, кл. Е 02 D 7/26, 1972. ной и свая погружается недостаточно быстро, так что винтовая лопасть приходит в соприкосновение с нижним упором сваи и начинает выпучивать грунт, то нагрузка на
5 двигатель 1 увеличивается, Это вызывает снижение частоты вращения ротора двигателя 3 и увеличение частоты его ЭДС а следовательно, и увеличение частоты вращения ротора двигателя 5. Следовательно, увеличивается частота и энергия вибромолота 6 и он может переходить в ударный режим работы, увеличивая интенсивность погружения сваи. Если частота вращения двигателя 5 черезмерна и винтовая лопасть упирается в верхний ограничитель сваи, то реостат 4 переводится в такое положение, чтобы частота вращения ротора двигателя 1 увеличилась. Тогда частота его ЭДС снижается, уменьшается частота вибрации. Система снова работает в оптимальном режиме.
Если плотность грунта увеличивается, то снова возрастает нагрузка на двигатель 1, при этом за счет увеличения частоты и величины ЭДС его ротора, питающей двигатель 5, возрастает частота вращения двигателя 5 и частота вибромолота 6. Таким образом, в некотором диапазоне изменения
25 реологических свойств грунта оптимальнЬ1й по условиям производительности и качества установки сваи режим поддерживается автоматически без вмешательства оператора. Если же условия работы выходят за границы этого диапазона, то оператор, воздействуя на величину сопротивления реостата 4, снова задает новый диапазон. Путем некоторого усложнения устройства, путем введения известных устройств автоматики можно полностью исключить вмешаЗ5 тельство оператора.
Положительный эффект достигается за счет повышения эффективности погружения и производительности труда.
896184
Редактор М. Дылын
Заказ 11649/15
Составитель В. Королев
Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши
Тираж ФУ Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4