УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ЗАБИВАНИЯ В ГРУНТ СТЕРЖНЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Полезная модель относится к строительной технике, в частности, к электромагнитным машинам ударного действия, используемым для забивания в грунт различных стержневых элементов.
Известны электромагнитные и пневматические ударные машины, включающие ударник, расположенный в корпусе, и предназначенные для торцевой забивки в грунт труб или свай (АС СССР №1435708 МПК E 02 D 7/06, АС СССР №607902 МПК E 02 F 5/18).
Однако этими машинами нельзя забивать стержневые элементы, поскольку при торцевом воздействии на них сверху ударником они изгибаются.
Наиболее близким к предлагаемому является пневматическое устройство ударного действия, используемое для забивания стержневых элементов в грунт содержащее корпус, направляющую для стержневых элементов, ударник с осевым каналом для размещения на направляющей, привод ударника, зажимное приспособление в виде дополнительного корпуса с заклинивающими элементами, размещенное в нижней части направляющей (АС СССР №972003 МПК E 02 D 7/02).
Недостатком этого устройства является конструктивная и технологическая сложность, повышающая требования к условиям изготовления и ремонта, а наличие нескольких поверхностей трения в подвижных точно сопрягающихся узлах приводит к быстрому износу. Кроме того, получение рабочего тела для пневмоударных машин сопровождается многоступенчатым преобразованием и потерями энергии, что ведет к удорожанию и снижает эффективность применения этого устройства.
Задачей предлагаемой модели является упрощение и улучшение технологичности изготовления, расширение эксплуатационных возможностей и области применения устройства.
Поставленная задача решается тем, что устройство ударного действия для забивания в грунт стержневых элементов, содержащее корпус, направляющую для стержневых элементов, ударник с осевым каналом для размещения на направляющей, привод ударника, зажимное приспособление в виде дополнительного корпуса с заклинивающими элементами, размещенное в нижней части направляющей, согласно решению, содержит привод выполненный в виде электромагнитного однообмоточного с
цилиндрической пружиной двигателя, обмотка которого расположена между ударником и стенкой корпуса, якорь двигателя служит ударником, а пружина расположена на направляющей.
Дополнительный корпус и направляющая выполнены с возможностью осевого перемещения относительно корпуса устройства.
Полезная модель поясняется чертежом, где изображено устройство при исходном верхнем положении ударника (продольный разрез), где:
1 - верхняя крышка,
2 - ударник (якорь) с осевым каналом,
3 - плоская дисковая часть ударника,
4 - корпус,
5 - рукоятка,
6 - обмотка,
7 - цилиндрическая пружина,
8 - направляющая,
9 - нижняя крышка,
10 - дополнительный корпус зажимного приспособления,
11 - заклинивающие элементы,
12 - забиваемый стержень
Устройство содержит корпус 4 с рукояткой 5, верхнюю 1 и нижнюю 9 крышки. Внутри корпуса 4 расположена направляющая 8, выполненная заодно с дополнительным корпусом зажимного приспособления 10. На направляющую 8 надета цилиндрическая пружина 7 и ударник - 2 (в качестве которого служит якорь привода) с осевым каналом. Обмотка привода 6 размещена между направляющей 8 и ударником 2 с плоской дисковой частью 3. Заклинивающие элементы 11 расположены внутри дополнительного корпуса 10. Выводы обмотки 6 подключены к внешнему источнику питания (на чертеже не показан).
Устройство работает следующим образом:
Забиваемый стержень 12 пропускается по направляющей 8 сквозь ударник 2 между заклинивающими элементами 11 до упора в поверхность грунта. Удерживая стержень 12 прижатым к грунту, поднимают по нему вверх заявляемое устройство на высоту, при которой продольная устойчивость гибкого стержня еще сохраняется, и удерживают устройство в вертикальном положении за рукоятку 5. Заклинивающие элементы 11 под действием силы тяжести устройства зажимают стержень 12 и удерживают заявляемое устройство от соскальзывания вниз.
Затем, в обмотку б подается электрический импульс от источника питания, например, аккумулятора или конденсатора. Ударник (якорь) 2 втягивается в обмотку под действием электромагнитной силы и, сжимая пружину 7, производит удар по верхней части дополнительного корпуса (наковальне) 10. При ударе якоря 2 направляющая 8 с корпусом 10 перемещается вниз относительно корпуса 4 устройства и заклинивающие элементы 11, касающиеся острыми гранями стержня 12, проскальзывают по конической поверхности корпуса 10, сближаясь и надежно заклинивая забиваемый стержень 12.
Окончание питающего импульса соответствует моменту соударения наковальни корпуса 10 и якоря 2, который при этом силой сжатой пружины 7 возвращается в исходное положение и цикл повторяется.
Установка обмотки 6 в корпусе 4 и якоря 2 с пружиной 7 на направляющей 8 дисковой частью 3 вниз к наковальне корпуса 10 делает машину обращенной, в которой электромагнитная сила обеспечивает зарядку пружинного 7 и гравитационного накопителей, а рабочий ход якоря 2 и удар по наковальне корпуса 10 производится действием сил пружины 7 и веса якоря 2.
При каждом ударе якоря 2 по дополнительному корпусу 10 зажимное приспособление вместе с заклиненным стержнем смещается вниз в осевом направлении относительно корпуса 4 устройства и вдавливает стержень 12 в грунт. Частичная кинематическая развязка корпусов 4 и 10 улучшает соотношение соударяющихся масс "якорь - стержень", повышает эффективность передачи ударного воздействия и улучшает вибрационно-силовые характеристики устройства.
Таким образом, регулярно переставляя заявляемое устройство по длинному забиваемому стержню 12, обеспечивают его погружение в грунт.
Предлагаемая конструкция позволяет снизить металлоемкость устройства и представляется более простой и технологичной, поскольку требования к точности изготовления и обработке поверхностей подвижных узлов здесь значительно ниже.