устройство для уплотнения грунта

Формула изобретения

1. Устройство для уплотнения грунта, включающее раму подъема, привод, рабочий орган, состоящий из нескольких секций трамбующих плит с дебалансными эксцентриками, отличающееся тем, что каждый дебалансный эксцентрик установлен на трамбующей плите и соединен с последующим дебалансным эксцентриком отдельным валом, при этом эксцентрики имеют возможность поворачиваться относительно друг друга, а угол смещения их центров масс составляет по крайней мере 120^o, причем каждая опорная рама секции соединена с трамбующей плитой посредством резинометаллических амортизаторов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая опорная рама соединена с рамой подъема при помощи рычагов, образующих с последней шарнирный параллелограмм, причем каждая ось шарнирного параллелограмма установлена в резинометаллическом амортизаторе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, в частности к машинам для уплотнения грунта, дорожных покрытий и т.п.

Известно навесное грунтоуплотняющее устройство (патент Российской Федерации 2001991, МКИ Е 02 D 3/046).

Недостатком известной конструкции является невозможность синхронизировать, ритмично и поочередно производить колебания трамбующих плит, что не позволяет оптимально передать энергию на уплотняемый грунт.

Наиболее близким к изобретению является устройство для уплотнения грунта (А.С. 222433, МКИ Е 01 С 19/38).

В известном устройстве, состоящем из рамы подъема, рабочего органа с секциями трамбующих плит, опорные рамы с дебалансными эксцентриками установлены на одном общем валу, что приводит к быстрому износу вала из-за больших динамических нагрузок на него, а следовательно, к ненадежности конструкции и снижению ее долговечности.

В основе изобретения лежит задача снижения динамических нагрузок на элементы конструкции, повышения надежности и долговечности работы устройства, а также задача повышения эффективности уплотнения грунта за счет создания оптимальных условий для передачи энергии на уплотняемый грунт.

Для решения этой задачи в устройстве для уплотнения грунта, включающем раму подъема, привод, рабочий орган, состоящий из нескольких секций трамбующих плит с дебалансными эксцентриками, каждый дебалансный эксцентрик установлен на трамбующей плите и соединен с последующим дебалансным эксцентриком отдельным валом, при этом эксцентрики имеют возможность поворачиваться относительно друг друга, а угол смещения их центров масс составляет по крайней мере 120^o, причем каждая опорная рама секции соединена с трамбующей плитой посредством резинометаллических амортизаторов, а также соединена с рамой подъема при помощи рычагов, образующих с последней шарнирный параллелограмм, каждая ось которого установлена в резинометаллическом амортизаторе.

Отличительными признаками предлагаемого устройства является то, что каждый дебалансный эксцентрик установлен на трамбующей плите и соединен с последующим дебалансным эксцентриком отдельным валом, при этом эксцентрики имеют возможность поворачиваться относительно друг друга, а угол смещения их центров масс составляет по крайней мере 120^o, причем каждая опорная рама секции соединена с трамбующей плитой посредством резинометаллических амортизаторов, а также соединена с рамой подъема при помощи рычагов, образующих с последней шарнирный параллелограмм, каждая ось которого установлена в резинометаллическом амортизаторе.

Предложенное устройство позволяет значительно снизить динамические нагрузки на элементы конструкции, а именно на само транспортное средство, в частности, на трактор и карданный вал, от которых приводится в движение устройство для уплотнения грунта.

Динамические нагрузки удается снизить за счет гашения колебаний посредством резинометаллических амортизаторов. В этом случае гашение колебаний происходит в три ступени. Первая ступень гашения колебаний осуществляется при помощи резинометаллических амортизаторов, установленных в местах соединения трамбующих плит с опорными рамами, вторая - при помощи резинометаллических амортизаторов, установленных в местах соединения опорных рам с рычагами, третья ступень - при помощи резинометаллических амортизаторов, установленных в местах соединения рычагов с рамой подъема. Помимо этого, заявляемое устройство позволяет создать оптимальные условия для передачи энергии на уплотняемый грунт благодаря поочередным ритмическим синхронизированным колебаниям трамбующих плит, так как дебалансные эксцентрики установлены на них со смещением центров масс по отношению друг к другу под углом по крайней мере 120^o, а наличие отдельных валов между эксцентриками позволяет сообщить их между собой, установив привод лишь на одной из секций трамбующих плит. При таком расположении эксцентриков возникают высокочастотные ритмические колебания, вследствие чего грунт переходит в текучее состояние и оседает последовательно, без образования пустот. В предлагаемом устройстве каждая опорная рама соединена с рамой подъема при помощи рычагов, образующих с последней шарнирный параллелограмм, поэтому каждая секция трамбующей плиты приспосабливается автономно к неровностям грунта, то есть к повышению и понижению его высоты.

Такие особенности конструкции повышают эффективность уплотнения грунта, снижают динамические нагрузки и, следовательно, делают устройство надежным и долговечным в эксплуатации.

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 показан вид сбоку устройства для уплотнения грунта; на фиг.2 - вид сверху, соответствующий виду А на фиг.1; на фиг.3 - вид устройства спереди, соответствующий виду Б на фиг.1; на фиг.4 - пространственное изображение устройства; на фиг. 5 показаны узлы соединения отдельных элементов конструкции, соответствующие виду В и Г на фиг.1.

Устройство для уплотнения грунта содержит рабочий орган, включающий раму подъема 1 (фиг.1, 2, 3), рычаги 2, опорные рамы 3, причем рычаги 2 соединяют раму подъема 1 и опорные рамы 3, резинометаллические амортизаторы 4 (фиг.2, 3, 5), установленные на осях 5 (фиг.1, 5) и закрепленные на каждом конце рычагов 2, привод, состоящий из карданного вала 6 трактора (фиг.1, 2), клиноременной передачи 7 и редуктора 8, установленного на одной из опорных рам 3 (фиг.2, 3), трамбующие плиты 9 (фиг.1, 2, 3, 4), дебалансные эксцентрики 10, закрепленные на трамбующих плитах 9, валы 11 (фиг.2, 4), соединяющие дебалансные эксцентрики 10, резинометаллические амортизаторы, 12, соединяющие опорные рамы 3 и трамбующие плиты 9 (фиг.2, 5), фиксаторы 13, кронштейны крепления к трактору 14 и 15 (фиг.1, 2).

Устройство для уплотнения грунта работает следующим образом.

Рабочий орган, установленный на раме подъема 1 и закрепленный посредством кронштейнов 14 и 15 на тракторе, опускается на грунт при помощи гидроцилиндра (не показан), при этом отсоединяются от рычагов 2 фиксаторы 13, которые установлены для транспортировки рабочего органа.

Через коробку отбора мощности трактора (не показана) карданный вал 6 приводится в движение, которое передается на редуктор 8, установленный на одной из опорных рам 3 рабочего органа. Посредством редуктора 8 приводится в движение клиноременная передача 7, и затем начинают вращаться дебалансные эксцентрики 10, связанные между собой валами 11. В качестве валов 11 могут быть использованы карданные валы. Вместе с дебалансными эксцентриками 10 приводятся в движение трамбующие плиты 9, которые благодаря смещению центров масс дебалансных эксцентриков по крайней мере на 120^o производят удары о грунт последовательно, как показано на фиг.3, то есть, если один из крайних дебалансных эксцентриков находится на грунте, средний при этом находится в среднем положении над грунтом, а другой крайний дебалансный эксцентрик находится в крайнем верхнем положении над грунтом. Далее, при вращении, средний дебалансный эксцентрик опускается на грунт, один из крайних дебалансных эксцентриков поднимается к среднему положению над грунтом, а другой крайний дебалансный эксцентрик опускается к среднему положению над грунтом. При наличии в рабочем органе более трех секций трамбующих плит угол смещения центров масс дебалансных эксцентриков 10 по отношению друг к другу становится меньше, чем 120^o, при этом частота ударов трамбующих плит о грунт увеличивается, причем валы 11 установлены таким образом, что смещение центров масс дебалансных эксцентриков фиксировано друг по отношению к другу, то есть невозможно самопроизвольное изменение угла смещения центров масс дебалансных эксцентриков во время движения рабочего органа. Для такой фиксации может быть использовано, в частности, шпоночное соединение, как показано на фиг.4.

После того, как двигатель трактора набирает необходимое число оборотов, начинается поступательное движение трактора вместе с рабочим органом, и происходит утрамбовывание грунта.

Во время движения рабочего органа гашение колебаний от вибрации трамбующих плит 9 к трактору происходит в следующей последовательности: сначала вибрация гасится от трамбующих плит 9 к опорным рамам 3 через резинометаллические амортизаторы 12, затем от опорных рам 3 к рычагам 2 и от рычагов 2 к раме подъема 1 через резинометаллические амортизаторы 4.