РАЗРЫХЛИТЕЛЬ МЕРЗЛЫХ И ПЛОТНЫХ ГРУНТОВ

Полезная модель относится к области землеройных машин, в частности к рыхлителям мерзлых и плотных грунтов.
Известно устройство для разработки грунта, включающее в себя зуб рыхлителя с выхлопными отверстиями, рабочую камеру, выхлопной клапан, кран управления и трубопровод [1].
Недостатками этой конструкции является неполное использование энергетических возможностей, из-за выброса сжатого воздуха в атмосферу. Кроме того при неплотном прилегании боковой поверхности зуба к контактирующей поверхности, может привести к невозможности осуществления разрушения грунта.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство для разработки грунта, содержащее трубчатый корпус с винтовым наконечником и двумя клапанными механизмами, каждый из которых имеет рабочую камеру с воздушными каналами, поршень, камеру управления [2].
Недостатками данного устройства является сложность осуществления непрерывности процесса разрушения грунта, так как необходима перестановка устройства после каждого цикла разрушения, а также происходит выброс сжатого воздуха в атмосферу.
Задача настоящей полезной модели заключается в снижении энергетических затрат при разработке грунта за счет создания отрывных усилий, исключения выброса газа в атмосферу и обеспечении непрерывности процесса разрушения грунта.
Техническим результатом является повышение технологичности и производительности за счет исключения выброса газа в атмосферу и непрерывности процесса разрушения грунта.
Поставленная задача достигается тем, что рыхлитель для разработки мерзлых и плотных грунтов содержит винтовой анкер, снабженный эластичной камерой, которая заполнена жидким или газообразным веществом, и в момент завинчивания винтового анкера в грунт разрушение грунта происходит из-за изменения эластичной формы камеры, которая деформирует грунт в сторону свободной поверхности. После акта разрушения грунта форма камеры возвращается в исходное состояние, при этом вращение анкера не прекращается, таким образом, обеспечивая непрерывность процесса разрушения.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами: на фиг. 1 - представлена схема предлагаемого изобретения, на фиг. 2 - представлена схема работы предлагаемого изобретения. Позициями на чертежах обозначены: 1 - винтовой анкер; 2 - эластичная камера; 3 - тяговый электромагнит; 4 - корпус.
Рыхлитель мерзлых и плотных грунтов, содержит винтовой анкер 1, к которому жестко подсоединена (например, с помощью болтового соединения) эластичная камера 2 (например, выполненная из бельтинговой ткани), заполненная рабочим веществом - жидким или газообразным (например, сжатый воздух с рабочим давлением 40-50 МПа). Свободный конец камеры 2 выполнен с возможностью перемещения вдоль оси анкера 1 за счет возвратно-поступательного механизма, например, тягового электромагнита (который закреплен на корпусе 4) 3 со штоком. При этом шток соединен с продольной осью анкера 1, и электромагнит подключен к источнику питания. Давление в эластичной камере обеспечивает необходимое воздействие на грунт. Если давление в эластичной камере меньше 40 МПа, то не будет достигаться желаемый результат.
Рыхлитель работает следующим образом. При завинчивании винтового анкера 1, рыхлитель заглубляют в грунт. На определенной глубине подают питание на тяговый электромагнит 3, закрепленный на корпусе 4. Происходит перемещение штока электромагнита, закрепленного со свободным концом эластичной камеры 2. Камера изменяет свою форму и воздействует на грунт в сторону свободной поверхности до появления макротрещин в массиве грунта, обеспечивая тем самым скол. После скола грунта шток тягового электромагнита 3 и эластичную камеру возвращают в исходное положение и цикл повторяется.
Наличие эластичной камеры приводит к снижению энергетических затрат при разработке грунта за счет создания отрывных усилий, исключения выброса газа в атмосферу и обеспечении непрерывности процесса разрушения грунта.
Источники информации принятые во внимание при экспертизе.
1) Патент на изобретение СССР №613032, кл. E02F 5/30, 1978.
2) Патент на изобретение СССР №1104216 кл. E02F 5/30, 1984.