САМОХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ И ВЫТРАМБОВЫВАНИЯ ТРАНШЕЙ И ОРОСИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам для уплотнения грунта и может быть использовано для вытрамбовывания траншей и оросительных каналов.
Известно устройство для уплотнения материалов, содержащее раму с уплотняющим элементом в виде шарнирно смонтированного цилиндрического сегмента, выполненную с вертикальными и примыкающими к ее нижнему торцу горизонтальными направляющими, в последних из которых на роликах размещена ось качания сегмента, механизм привода качания выполнен кривошипно-шатунным, вал его установлен в вертикальных направляющих рамы и подпружинен, коренные шейки шарнирно соединены опорными рычагами с осью качания сегмента, шатун шарнирно связан с краем сегмента [Авторское свидетельство СССР №1542991. кл. - Е 01 С 19/23, 19/34].
Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и недостаточная надежность, обусловленная большой вертикальной статической нагрузкой на горизонтальные направляющие роликов оси качания сегмента. Такое техническое решение затрудняет работоспособность устройства под вертикальной нагрузкой.
Известно устройство для уплотнения материала, содержащее раму, соединенную посредством передаточного механизма качательного движения с уплотняющим цилиндрическим сегментом, и двигатель [Авторское свидетельство
СССР №1783029. кл. - Е 01 С 19/34, Е 02 D 3/046]. Уплотняющий сегмент в верхней части и рама в нижней части выполнены с зубчатыми секторами, а передаточный механизм - в виде рычага, в средней части которого установлено с возможностью вращения связанное с двигателем зубчатое колесо, контактирующее с зубчатыми секторами рамы и уплотняющего сегмента, причем двигатель смонтирован на рычаге, один конец которого шарнирно закреплен на раме, а другой - на уплотняющем сегменте.
Недостатками устройства являются недостаточная надежность работы зубчатых зацеплений, обусловленная эксплуатацией в условиях повышенного загрязнения, а также отсутствие в заявленном размерном условии параметра, учитывающего стрелу прогиба сегмента, что делает бессмысленным само соотношение, которое призвано обеспечить отсутствие вертикальных колебаний.
Известна шагающая машина для уплотнения дна траншей, содержащая раму, шагающее устройство, штамп с установленным в его полости вибратором и приспособление подъема штампа [Авторское свидетельство СССР №876822. кл. - Е 01 С 19/34, Е 02 D 3/046]. Штамп снабжен приспособлением его наклона относительно горизонтальной оси, выполненным в виде силовых цилиндров.
Недостатками машины являются сложность конструкции, применение дополнительного устройства или агрегата для продольного перемещения машины и необходимость наличия маслостанции.
Прототипом изобретения является шагающий движитель транспортного средства [Авторское свидетельство СССР №1365568. кл. - В 62 D 57/02], содержащий корпус, шарнирно закрепленные на нем ползун и кривошип, последний соединен с шатуном. Верхняя часть шатуна подвижно установлена в ползуне, нижняя часть снабжена опорной пяткой, опорная поверхность которой выполнена в виде дуги окружности.
Указанный шагающий движитель имеет сплошную колею, что делает бессмысленным его использование в качестве шагающего механизма, задача которого - обеспечить дискретность колеи. Более того, каждая опорная пятка несколько раз обкатывает один след, т.к. шаг гораздо меньше длины дуги опорной пятки.
Предлагаемое изобретение позволяет непрерывно уплотнять дно и стенки траншей без применения дополнительных агрегатов и устройств для продольного перемещения. Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство, содержащее раму, кривошипный исполнительный механизм, обеспечивающий обкатывающее воздействие, имеет рабочие органы в виде сегментов, которые в поперечном сечении выполнены в виде прямоугольной трапеции с закругленными углами. Использование рабочих органов такого сечения способствует лучшему уплотнению дна траншей за счет уменьшения площади соприкосновения сегментов с грунтом, кроме того, появляется возможность уплотнения стенок траншей.
На чертежах представлено: на фиг.1 изображено самоходное устройство для уплотнения и вытрамбовывания траншей и оросительных каналов, на
фиг.2 - то же, в фазе переноса, на фиг.3 - то же, вид сзади, на фиг.4 - сечение А-А.
1
2
Устройство для уплотнения и вытрамбовывания траншей и оросительных каналов содержит раму 1 с горизонтальной платформой, опирающейся на опорные колеса 2, привод 3, рабочие органы 4, выполненные в виде двух сегментов, закрепленных на шатунах и установленный на раме 1 груз 5, создающий вертикальную статическую нагрузку. Зазор δ между сегментами исключает трение между их внутренними поверхностями и выбирается с учетом жесткости приводного механизма и самих сегментов. Центры кривизны М и M сегментов находятся на продолжении осей шатунов на расстоянии
1
где r - длина кривошипа;
b - длина стойки кривошипно-кулисного механизма;
1
φ - угол поворота кривошипа.
Такое соотношение размеров позволяет исключить вертикальные колебания и обеспечить параллельное поверхности грунта обкатывающее воздействие.
Радиус кривизны R сегмента может быть любым: он выбирается из условия заданной глубины уплотнения или из условия обеспечения заданного шага. Шаг на интервале огибания определяется по формуле:
Каждый сегмент n раз обкатывает один и тот же участок грунта:
Самоходное устройство для уплотнения и вытрамбовывания траншей и оросительных каналов работает следующим образом. На горизонтальную платформу рамы 1 при помощи крана ложится груз 5 (например, бетонная плита), создающий вертикальную статическую нагрузку. Масса груза определяется исходя из свойств грунта и требуемой степени уплотнения. Затем включается привод вращения 3 кривошипа, который приводит в движение рабочие органы 4 и 5, которые попеременно совершают обкатывающее воздействие по уплотняемой поверхности, т. е. в момент, когда сегмент 5 контактирует с поверхностью грунта, сегмент 4 находится в фазе переноса, и наоборот. При каждом последующем обкатывании сегменты 4 и 5 постепенно погружаются в грунт, одновременно при помощи опорных колес 2 передвигая вперед все устройство.