УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТА


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2135683 (13) C1

(51) 6 E01C19/34, E02D3/046 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.02.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 97106436/03 
(22) Дата подачи заявки: 1997.04.18 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1997.04.18 
(45) Опубликовано: 1999.08.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: DE 1484591 A, 30.03.72. SU 247990 A, 04.07.69. DE 1209066 A, 13.01.66. GB 1322635 A, 11.07.73. GB 1262034 A, 02.02.72. SU 284664 A, 05.01.71. 
(71) Заявитель(и): Ярославский государственный технический университет 
(72) Автор(ы): Зыков Б.И.; Ширяев М.В.; Афанасьев В.В. 
(73) Патентообладатель(и): Ярославский государственный технический университет 
Адрес для переписки: 150023, Ярославль, Московский пр.88, ЯГТУ, Начальнику отдела интеллектуальной собственности Клюевой Т.В. 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТА 

Изобретение относится к строительной технике и может быть использовано при строительстве земляного полотна дорог и других оснований сооружений. Технический результат - повышение эффективности процесса уплотнения и улучшение эксплуатационных показателей уплотняющих устройств. Устройство включает упруго соединенные между собой плиты. На нижней уплотняющей плите установлены опорные ролики и шарнирно присоединены вертикальные штанги с коаксиально смонтированными элементами. Над этими элементами на раме установлены с возможностью регулирования их вертикального положения упоры. К верхней пригрузочной плите шарнирно присоединен вертикальный шток, проходящий через отверстие в траверсе, соединенной с рамой. Верхняя часть штока соединена с гибким шатуном кривошипно-шатунного привода, содержащего приводной вал и обгонную муфту. К раме шарнирно присоединен опорный каток, соединенный с гидроцилиндром. Рабочая поверхность нижней уплотняющей плиты имеет кривизну, соответствующую закономерностям деформирования грунта. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к строительной технике и может быть использовано при строительстве земляного полотна дорог и других оснований сооружений.

Известно устройство для уплотнения грунта трамбованием, соединяемое с базовой машиной и включающее рабочий орган с плитами, приводимыми в действие кривошипно-полиспастным приводом и свободно сбрасываемыми с высоты подвеса (Хархута Н. Я. Машины для уплотнения грунтов. - Л.: Машиностроение, 1973. - 173 с.).

Также известна самоходная трамбующая машина, рабочий орган который выполнен с шарнирно укрепленным на базовой машине опорным щитом, на котором шарнирно подвешены трамбующие плиты. Причем между щитом и плитами установлены регулируемые пружины, а плиты взаимодействуют с рычагами, соединенными с шатунами кривошипно-шатунных механизмов (А.с. СССР N 247990, E 01 C, Б.И. N 23, 1969 г.).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для уплотнения грунта, включающее нижнюю и верхнюю плиты, соединенные вертикальными пружинами. Устройство соединено с базовой самопередающейся машиной и осуществляет уплотнение грунта под действием силы тяжести плит (Пат. ФРГ N 1484591, E 02 D 3/06, 1973 г.).

Недостатками всех указанных устройств являются их значительная металлоемкость и невозможность регулирования энергии удара, что снижает эффективность работы устройств.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности процесса уплотнения и улучшение эксплуатационных показателей уплотняющих устройств.

Устройство для уплотнения грунта включает упруго соединенные между собой плиты, на нижней уплотняющей плите установлены опорные ролики, к ней также шарнирно присоединены вертикальные штанги с коаксиально смонтированными упругими элементами. Над этими элементами на раме установлены с возможностью регулирования их вертикального положения упоры с указателем их положения, причем упоры и рама имеют отверстия для прохода штанг, а к раме присоединены проушины для прицепной рамы и направляющие опорных роликов. К верхней пригрузочной плите шарнирно присоединен вертикальный шток, проходящий через отверстие в траверсе, соединенной с рамой. Верхняя часть штока соединена с гибким шатуном кривошипно-шатунного привода, содержащего приводной вал и обгонную муфту. К раме шарнирно присоединен опорный каток, соединенный с гидроцилиндром.

Рабочая поверхность нижней уплотняющей плиты имеет кривизну, описываемую уравнением hi= hслo(1+Knlg nуд), где hi - абсолютная деформация грунта за время i-го удара; hсл - толщина уплотняемого слоя; o - относительная деформация грунта за время первого удара; Kп - опытный коэффициент, зависящий от свойств грунта; nуд - число ударов.

Предлагаемое устройство присоединяется к базовой машине, например трактору, оборудованному бульдозерным отвалом, обеспечивает повышение скорости удара за счет накопленной энергии упругих элементов при сниженных значениях массы плит и размаха их колебаний и позволяет регулировать сообщаемую грунту энергию, что повышает эффективность процесса уплотнения.

Кроме того, использование нижней уплотняющей плиты с криволинейной поверхностью обеспечивает возникновение в грунте при ударе нормальных и касательных напряжений, что реализует сжатие грунта со сдвигом, направленным под плиту, и устраняет возникновение призмы волочения грунта перед плитой.

На фигуре 1 представлена схема базовой машины, соединенной с устройством для уплотнения грунта. На этой схеме: 1 - устройство для уплотнения грунта; 2 - прицепная рама; 2 - гидрооборудование; 4 - базовая машина; 5 - бульдозерный отвал.

На фигуре 2 представлена схема предлагаемого устройства, а на фигуре 3 - схема к построению кривизны уплотняющей поверхности нижней плиты устройства.

Устройство (фиг. 2) для уплотнения грунта состоит из нижней 6 и верхней 7 плит, соединенных между собой упругими связями 8. К нижней плите прикреплены опорные ролики 9, а шарниром 10 присоединены направляющие штанги 11 с коаксиально смонтированными на них крупными элементами 12, контактирующими с регулируемыми, например, за счет резьбового соединения 13 упорами 14, имеющими указатель 15 их положения относительно рамы 16 с присоединенными к ней проушинами 17 и направляющими 18 для опорных роликов 9. В раме и регулируемых упорах 14 имеются отверстия 19 для прохода направляющих штанг. К верхней плите 7 шарниром 20 присоединен вертикальный шток 21, проходящий через отверстие в траверсе 22, соединенной с рамой 16. Шток 21 гибким шатуном 23 и шарнирами 24 и 25 соединен с кривошипом 26, обгонной муфтой 27 и приводным валом 28. Шарнирное соединение штанг и штока обусловлено необходимостью компенсации возможных перекосов при подъеме плит и ударе нижней из них о поверхность грунта.

К раме 16 шарниром 29 через жесткий элемент 30 присоединен опорный каток 31, соединенный с гидроцилиндром 32.

На фигуре 3 представлена схема взаимодействия нижней плиты 7 с деформируемым грунтом, где кривая 33 описывает уплотняющую поверхность плиты; кривая 34 устанавливает зависимость абсолютной деформации h от числа ударов nуд; Ai - определяет амплитудное значение контактного давления на грунт, а Hi и Ki - нормальная и касательная составляющие этого давления; hсл - толщина уплотняемого слоя грунта.

Работает устройство следующим образом. При опущенном бульдозерном отвале 5 и выдвинутом положении гидроцилиндра 32 опорного катка 31 базовая машина 4 осуществляет послойное разравнивание отсыпанного слоя грунта основания сооружения. Затем с помощью гидроцилиндра бульдозерный отвал поднимается в транспортное положение, а гидроцилиндром 32 опорный каток 31 поднимается, приводя устройство в рабочее положение. Одновременно включается в работу гидрооборудование 3, приводится в действие вал 28 с кривошипами 26 и осуществляется перемещение базовой машины с рабочей скоростью Vp.

Устройство имеет две пары плит 6 и 7, работающих в противофазе. При вращении кривошипа с угловой скоростью происходит подъем одной пары плит, сжатие упругих элементов 12 и накопление потенциальной энергии. В этот период другая пара плит ускоренно перемещается вниз. В момент достижения кривошипом 26 крайней верхней точки A срабатывает обгонная муфта 27 и происходит ускоренное движение плит вниз, и накопленная потенциальная энергия плит 6 и 7 и упругих элементов 13 превращается в кинетическую, которая с повышенной скоростью в момент удара передается уплотняемому грунту, реализуя требуемое напряжение A в пределах активной зоны hсл.

Регулирование энергии удара достигается за счет изменения высоты 14 за счет резьбового соединения 13, а числа ударов nуд скоростью вращения приводного вала 28 и скоростью Vp движения базовой машины 4.

Использование нижней плиты 6 с криволинейной поверхностью 33, соответствующей кривой 34 деформирования грунта, реализует возникновение в грунте при ударе нормальных Hi и касательных Ki напряжений, обеспечивает уплотнение грунта, со сдвигом, направленным под плиту, устраняет возникновение перед плитой призмы волочения грунта, что в итоге повысит эффективность рабочего процесса уплотнения и снизит энергоемкость.

Таким образом, заявляемое устройство имеет конструктивные особенности, которые позволяют повысить скорость удара плит за счет накопленной энергии упругих элементов, снизить массу и размах колебаний плит, а также регулировать сообщаемую грунту энергию, что обеспечивает повышение эффективности работы устройства и улучшение его эксплуатационных показателей. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Устройство для уплотнения грунта, присоединяемое к базовой машине, включающее упруго соединенные нижнюю и верхнюю плиты, отличающееся тем, что на нижней плите установлены опорные ролики и к ней шарнирно присоединены вертикально направляющие штанги с коаксиально смонтированными на них упругими элементами, над которыми на раме установлены с возможностью регулирования вертикального положения упоры с указателями их положения, причем упоры и рама имеют отверстия для прохода штанг, а к верхней плите шарнирно присоединен вертикальный шток, проходящий через отверстие в траверсе, присоединенной к раме, а верхняя часть штока соединена с гибким шатуном кривошипно-шатунного привода, содержащего приводной вал и обгонную муфту, при этом к раме шарнирно присоединен опорный каток, соединенный с гидроцилиндром.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочая поверхность нижней уплотняющей плиты имеет кривизну, описываемую уравнением

hi= hслo(1+Knlgnуд),

где hi - абсолютная деформация грунта за время i-го удара;

hсл - толщина уплотняемого слоя;

o - относительная деформация грунта за время первого удара;

Kп - опытный коэффициент, зависящий от свойств грунта;

nуд - число ударов.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru