МАШИНА ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ

Полезная модель относится к средствам механизации работ по уплотнению грунтов методом трамбования.
Положительной особенностью метода трамбования является его эффективность по качеству уплотнения как связанных, так и несвязанных грунтов при толщине уплотняемого слоя до 0,8-1,0 м. Кроме того, в трамбующих устройствах с канатно-блочным управлением сравнительно просто и быстро можно регулировать параметры режима работы, путем комбинации величины массы трамбовки, высоты сбрасывания трамбовки, рабочей площади трамбовки в зависимости от исходных данных по грунту.
Для уплотнения грунтов методом трамбования используются различные трамбующие машины, отличающиеся универсальностью в том отношении, что пригодны для уплотнения связных и несвязных грунтов и по этой причине являются наиболее перспективными.
Известна трамбующая машина, включающая базовую машину, в качестве которой используется экскаватор, трамбующую плиту и подъемный механизм. (Хархута Н.Я. Машины для уплотнения грунтов/Н.Я.Хархута. - Л.: Машиностроение, 1973. - 134-135 с.). При использовании в качестве базовой машины экскаватора трамбующая плита работает от подъемного механизма экскаватора. Уплотнение грунта плитой производится во время стоянки экскаватора. Поворотная платформа машины поворачивается после каждого удара на угол, который обеспечивает некоторое перекрытие следа предыдущего удара. Таким образом, уплотнение грунта в плане производится веерообразно. Экскаватор передвигается по мере уплотнения грунта по всей ширине полосы проходки.
Недостатком известной трамбующей машины является ее низкая производительность при относительно высокой удельной энергоемкости. Главной причиной низкой производительности является малое число ударов (не более
50 ударов в одну минуту), вследствие чего большую часть рабочего времени двигатель, практически не загружен. Кроме того, работа трамбующих плит связана с развитием больших динамических нагрузок в конструкциях экскаватора, что вредно отражается на всех частях машины. В результате динамических нагрузок механизмы экскаваторов преждевременно изнашиваются. Экскаваторы являются весьма сложными и дорогими машинами, предназначенными для копания и последующей погрузки грунта, а при работе с трамбующей плитой большая часть механизмов экскаватора не используется, что делает его применение на работах по уплотнению грунта не только дорогим, но и нерациональным.
Поэтому экономически целесообразно использовать универсальные машины, которые работали бы круглый год, но в разных вариантах рабочего оборудования, в том числе для уплотнения грунтов методом трамбования.
Принимая во внимание тот факт, что грунтоуплотнительные работы, как правило, носят сезонный характер, поэтому целесообразно ориентироваться не только на создание специальных грунтоуплотнителей, но и на использование тракторного парка для временного оснащения серийного трактора навесным рабочим оборудованием для уплотнения грунтов.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является машина для уплотнения грунтов трамбованием Д-471, содержащая трактора, пространственную раму, закрепленную на тракторе, рабочий орган, выполненный в виде двух поочередно поднимаемых и свободно сбрасываемых трамбующих плит, закрепленных на тракторе с помощью направляющих, кривошипно-полиспастный механизм подъема и сбрасывания плит. (Хархута Н.Я. Машины для уплотнения грунтов/Н.Я. Хархута. - Л.: Машиностроение, 1973. - с.135, рис.59).
Движение трамбующих плит осуществляется по направляющим. Машина оборудована ходоуменьшителем, подобранным таким образом, чтобы на каждую точку поверхности грунта приходилось 4-6 ударов плиты. При весе
каждой плиты в 1300 кгс и высоте падения 1,3 м машина может уплотнить связные грунты толщиной 0,5-0,6 м.
В известной машине положительно решена задача получения за один оборот вала привода двух ударов трамбующих плит, что позволяет более полно использовать установочную мощность машины.
Недостатком известной машины является низкая производительность, так как при взаимодействии двух трамбующих плит с грунтом, каждая из них за один оборот вала приходит в соударение с грунтом только один раз и только в пределах ее рабочей площади. В результате получается, что на суммарную рабочую площадь грунта, на которую воздействуют две плиты за один оборот вала и наносится только один удар.
Задачей предлагаемого решения является повышение производительности машины путем получения за один оборот вала привода два соударения трамбующих плит с грунтом по одной и той же рабочей площади.
Поставленная задача решается следующим образом.
В известной машине для уплотнения грунтов, содержащей трактор, пространственную раму, закрепленную на тракторе, две трамбующие плиты, направляющие для крепления трамбующих плит к пространственной раме и кривошипно-полиспастный механизм подъема и сбрасывания плит, трамбующие плиты установлены одна впереди трактора, а другая в створе с первой позади трактора и закреплены на концах направляющих, противоположные концы которых шарнирно сочлененных с пространственной рамой.
Установка двух трамбующих плит в створе продольной оси трактора, т.е. впереди и позади машины и поочередное сбрасывание их на уплотняемый грунт позволяет за один оборот вала двигателя реализовать два соударения трамбовок с грунтом по одному и тому же следу, причем, площадь соударения при каждом ударе равна сумме двух рабочих площадей плит по прототипу, что в результате способствует повышению производительности машины.
Предлагаемая машина для уплотнения фунтов иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-3.
На фиг.1 схематично показан общий вид машины, на фиг.2 - принципиальная схема механизма привода трамбовок, на фиг.3 - кинематическая схема механизма привода трамбовки.
Машина для уплотнения грунтов включает трактор 1, на котором установлена пространственная рама 2, переднюю 3 и заднюю 4 трамбовки, каждая из которых сочленена с рамой 2, парой направляющих 5 и 6 соединенных с пространственной рамой 2 с помощью шарниров 7 и 8, и механизм привода трамбовок 3 и 4, состоящий из гидродвигателя 9, закрепленного на раме 2 с двухсторонним выходом приводного вала 10, на концах которого с возможностью свободного вращения установлено по кривошипу 11, а между ними и корпусом гидродвигателя 9 на валу 10 закреплены приводные диски 12 с закрепленными на них пальцами 13, два отрезка стального каната 14 и 15, каждый из которых сочленяет соответствующую трамбовку со свободным концом соответствующего кривошипа 11, огибая систему направляющих блоков 16, установленных на раме 2, и систему выборки слабины канатов 14 и 15, включающую рычаги 17 и 18 на свободных концах которых установлены натяжные блоки 19 и 20, взаимодействующие с канатами 14 и 15.
Машина работает следующим образом.
После установки машины на ось проходки при работающем гидродвигателе 9 уплотнение слоя грунта трамбованием производится в результате поочередного сбрасывания трамбовок 3 и 4 впереди и позади трактора по одному и тому же следу, при этом число ударов трамбовок по уплотняемому слою по предлагаемой системе привода, определяется как удвоенное число оборотов вала гидродвигателя 9, а сбрасывание любой из двух трамбовок осуществляется (фиг.3) в момент, когда линия каната 15 совмещается с линией «НН» - касательной к окружности крайнего направляющего блока 16 и пересекающей ось 10 вала гидродвигателя 9.