Рыхлитель
Иллюстрации
Реферат
(72) Авторы изобретения
М.В. Селедцов и С.А. Макаров
Могилевский машиностроительный институт.-.. (26) Заявитель (54) РЫХЛИТЕЛЪ
Изобретение относится к строительному и дорожному машиностроению, к вспомогательному оборудованию для предварительного рыхления сезонномерзлых грунтов и может найти применение в строительстве. . 5Известен рыхлитель со взрывным устройством, включающий однозубый клин и установленную в его верхней части взрывную камеру, предназмачен1О ную для образования газов высокого давления. На фронтальном острие клина имеется выпускное отверстие, на" правленное по ходу движения рыхлителя и сообщенное через изогнутый
1S канал со взрывной камерой 11 ..
Недостатком известного рыхлителя является низкая производительность из-за того, что ширйна- полосы разрыхления за проход незначительно превышает ширину клина. Указанный недостаток обусловлен тем, что газы высокого давления, импульсно истекая из одного выхлопного отверстия, достигают дневной поверхности грунта по кратчайшему, близкому к вертикальному, пути.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является рыхлитель, включающий клин с внутренними каналами для подвода сжатого газа, сообщенными с расположенными на его боковых гранях выхлопными отверстиями f2).
Недостатком известного рыхлителя является его низкая производительность из"за того, что ширина полосы рыхления За один проход незначительно превышает ширину клина. Указанный недостаток обусловлен тем, что при выхлопе газов в направлении, перпендикулярном ходу движения рыхлителя, разрушение массива происходит в виде конической воронки, угол при вершине которой приблизительно равен двойному углу внутреннего тре3 98900 ния мерзлого грунта. В результате после прохода известного рыхлителя образуется трапецеидальная борозда раэрыхления, ширина параллельных сторон которой незначительно превышает ширину самого клина. Кроме того, при выхлопе газов часть их энергии непродуктивно расходуется на сжатие массива грунта. Указанный недостаток обусловлен тем, что в на- щ правлении выхлопа нет свободной поверхности, и газы после образования полости в грунте изменяют траекторию своего движения, перемещаясь к дневной поверхности массива. 15
Целью изобретения является повышение производительности.
Указанная цель достигается тем, что рыхлитель, включающий клин с внутренними каналами для подвода сжатого газа, сообщенными с расположенными на его боковых гранях выхлопными отверстиями, снабжен шарнирно закрепленными на нем горизонтальными открылками с приводом их поворота, выполненным.в виде гидроцилиндра и двух шарнирных тяг, и золотником с толкателем, установленным внутри клина, при этом на верхних гранях открылок выполнены выхлопные отверстия, сообщенные с внутренними каналами для подвода сжатого газа посредствой подводящих каналов, причем открылки с шарнирными тягами образуют четырехзвенник, по диагонали которого установлен гидроцилиндр, кинематически связанный с толкателем золотника, расположенного с возможностью попеременного перекрытия каналов, соединенных с выхлопными от40 верстиями клина или открылок.
На фиг. 1 изображен рыхлитель, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2.
Рыхлитель сезонномерзлых. грунтов содержит клин 1, в котором имеются наклонные внутренние каналы 2 и 3 для подвода. сжатого газа и пересекающий их горизонтальный канал 4.
Канал 3 сообщает источник сжатого газа, например камеру сгорания (не показана) с выхлопными отверстиями 5, выполненными в боковых гранях клина 1. К клину 1 жестко прикреплен гидроцилиндр 6, шток которого осью 7 соединен с толкателем 8
0 4 золотника 9, установленного подвижно в канале 4 фиг. 1). В нижней части клина 1 закреплены открылки
10, соединенные со штоком гидроцилиндра 6 шарнирными тягами 11. Открылки 10 установлены с возможностью поворота на пальцах 12 (фиг. 2 и 3). На верхних гранях открылок выполнены выхлопные отверстия 13, сообщающиеся с камерой сгорания через подводящие каналы 14, гибкие патрубки 15 и канал 2. Открылки 10 с шарнирными тягами 11 образуют четырехзвенник 16, по диагонали которого установлен гидроцилиндр.
Газодинамический рыхлитель сезонномерзлых грунтов работает следующим образом.
Клин 1 со сложенными откоылками
10 (шток гидроцилиндра 6 выдвинут) заглубляется в массив мерзлого грунта до глубины, при которой открылки находились бы под слоем промерзания. Затем посредством штока. гидроцилиндра 6 и шарнирных тяг 11 открылки 10, поворачиваясь на пальцах 12, выдвигаются в стороны от клина 1.
Одновременно шток гидроцилиндра б через толкатель 8 воздействует на золотник 9, который перекрывает канал 3, соединяющий камеру сгорания с выхлопными, отверстиями 5, имеющимися в боковых гранях клина 1. При этом открывается канал 2, сообщающий камеру сгорания с выхлопными отверстиями
13 открылок 10. В результате периодического сжигания топливной смеси в камере сгорания образуются газы высокого давления, импульсно истекающие через выхлопные отверстия 13 открылок 10 и разрыхляющие за проход рыхлителя полосу, ширина которой равна вылету открылок 10, эначитель" но превышающему ширину клина 1. Если открылки 1О оказываются в зоне мерзлого грунта, то сопротивление их перемещению превышает усилие, развиваемое .гидроцилиндром 6. В этом случае открылки 10 сдвигаются, причем золотник 9 открывает канал 3 и перекрывает канал 2. Разрушение грунта продолжается выхлопами газа через отверстия, 5 боковых граней клина 1.
Использование данного устройства в сравнении с известными обеспечивает повышение производительности рыхления в 1,5-1,7 раза.
Преимуществом предлагаемого изобретения является также снижение энергоемкости рыхления на 20-30 за счет уменьшения потерь энергии газов на непроизводительное сжатие грунта при выхлОпе. Кроме того, уменьшаются динамические нагрузки на базовую машину эа счет поглощения реакции выхлопа газов массивом грунта, лежащим под открылками.
Формула изобретения
Рыхлитель, включающий клин с внутренними каналами для подвода сжатого газа, сообщенными с расположенными
35 на его боковых гранях выхлопными отверстиями, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью повышения производительности, он снабжен шарнирно закрепленными на нем горизонтальными открылками с приводом их поворота, выполненным в виде гидроцилиндра и
00 6 двух шарнирных тяг, и золотником с толкателем, установленным внутри клина, при этом на верхних гранях открылок выполнены выхлопные отверстия, сообщенные с внутренними каналами для подвода сжатого газа посредством подводящих каналов, причем открылки с шарнирными тягами образуют четырехзвенник, по диагонали которого установлен гидроцилиндр, кинематически связанный с толкателем золотника, расположенного с воэможностью попеременного перекрытия каналов, соединенных с выхлопными от" верстиями клина или открылок.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США Н 3880568, кл. 431"1, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР
М 621838, кл. Е 02 F 5/30, 1976 (прототип) .