Вы здесь

Розробка вібраційного робочого органу установки для проколювання грунту

Автор: 
Савєлов Дмитро Володимирович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2004
Артикул:
0404U003291
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РАЗДЕЛ 2
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИБРАЦИОННОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА ГРУНТОПРОКАЛЫВАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ

2.1. Конструкция грунтопрокалывающей установки с вибрационным рабочим органом

Исследование комбинированных схем прокола грунта и разработка вибрационных рабочих органов установок для прокола горизонтальных скважин в грунте до сих пор остаётся одной из важнейших проблем. Внедрение вибрационного прокалывания грунтов основывается главным образом на работах Баладинского В.А., Баловнева В.И., Бородачева Н.П., Бобылева Л.М., Харкуты Н.Я., Хмары Л.А., Зеленина А.Н., Керова И.П., Назарова Л.В., Ничке В.В. и других. Анализ этих работ показывает, что вопросы, связанные с созданием вибрационных рабочих органов и изучением их взаимодействия с грунтом изучены не достаточно глубоко, особенно в рабочих органах, где колебания распространяются в плоскости, перпендикулярной оси движения трубы. Настоящая работа, в теоретическом плане, является продолжением и развитием этой темы. В основу выполненной работы была поставлена задача создания такого вибрационного рабочего органа и способа для бестраншейной прокладки труб, чтобы обеспечить снижение усилия сопротивления грунта проколу, тем самым снизив энергетические затраты на прокладку трубы.
На рис. 2.1 показана конструктивная схема предлагаемой грунтопрокалывающей установки с вибрационным рабочим органом [77].
Грунтопрокалывающая установка включает станину 1, привод 2 и вибрационный рабочий орган 3.
Станина 1 предназначена для размещения на ней основных узлов установки и не имеет возможности изменять свое положение в пространстве. Привод 2 установки включает два, установленных параллельно один другому в станине 1, силовых гидроцилиндра 4, штоки 5 которых связаны между собой траверсой 6. Траверса 6 размещена в станине 1 в горизонтальных направляющих 7, выполненных в стенках станины 1.
Рис. 2.1. Конструктивная схема грунтопркалывающей установки с вибрационным рабочим органом [77].

В станине 1 под траверсой 6 расположено нажимное устройство 8, которое состоит из корпуса 9 и толкателя 10, шарнирно установленного на оси 11, закрепленной в корпусе 9. На рис 2.2 конструктивно показан толкающий механизм предлагаемой грунтопрокалывающей установки с вибрационным рабочим органом.
Рис.2.2. Толкающий механизм грунтопрокалывающей установки.

Толкатель 10 имеет упоры 12 и 13, которые имеют обращенные во внутрь скосы 14. В корпусе 9 нажимного устройства 8 и в основании толкателя 10 выполнены направляющие 15 и 16, в которых на осях 17 и 18, состоящих из двух частей, установлены чашки 19 и 20. В чашках 19 и 20 установлена сжатая пружина 21, которая разжимаясь, поддерживает толкатель 10 в заданном положении. Положение толкателю 10 в корпусе 9 нажимного устройства 8 задается рычажным механизмом, устройство которого приведено на рис.2.3. Рычажный механизм состоит из рычага 22, который установлен и закреплен на оси 23, расположенной в корпусе 9 нажимного устройства 8. Рычаг 22 имеет плечи 24 и 25. Плечо 24 рычага 22 шарнирно связано с тягой 26, а на плече 25 жестко закреплена ручка 27. Тяга 26, в свою очередь, шарнирно связана с кронштейном 28, который крепится механически к основанию толкателя 10.

Рис.2.3. Устройство рычажного механизма предлагаемой грунтопрокалывающей установки.

Над траверсой 6 в направляющих, выполненных в виде конических роликов 29, закрепленных внутри на стенках станины 1, установлена подвижная штанга 30 П-образного сечения. Между вертикальными стенками подвижной штанги 30 на одинаковом расстоянии друг от друга и с возможностью контакта с упорами 12 и 13 толкателя 10 закреплены перемычки 31. На заднем конце подвижной штанги 30 установлен переставной упор 32 с гнездом 33 для размещения в нем заднего конца трубы 45. Устройство переставного упора 32 приведено на рис. 2.4.
Гнездо 33 представляет собой группу соосных посадочных мест различного диаметра от большого до меньшего для возможности размещения в упоре 32 труб разного диаметра. Основание упора 32 выполнено с пазами 34 и цилиндрическим выступом 35, а подвижная штанга 30 - с группами пазов 36 и отверстий 37 для размещения выступа 35. При этом размеры и размещения на подвижной штанге 30 пазов 36 и отверстий 37 в каждой группе совпадают с размерами и размещением пазов 34 и выступа 35 в упоре 33. Упор 33 закреплен на подвижной балке 30 с помощью болтов 38, установленных в пазах 34 и 36.

Рис.2.4. Устройство переставного упора предлагаемой грунтопрокалывающей установки.

Для фиксации и закрепления трубы на подвижной штанге 30 служит устройство, механизм которого показан на рис.2.5.

Рис.2.5. Устройство механизма для закрепления трубы.

На переднем конце подвижной штанги 30 закреплена направляющая призма 39, которая определяет положение трубы 44 относительно станины 1 установки, и зажимное устройство, выполненное в виде скобы 40 и зажимного винта 41, установленного в верхней части скобы 40. Направляющая призма 39 имеет пальцы 42, а скоба 40 - крючки 43, выполненные с возможностью взаимодействия с пальцами 42.
На торцах станины 1, для ориентации положения установки в котловане, закреплены регулируемые лапы 44 и 45.
Для более интенсивной разработки грунта в устройство предлагаемой установки входит вибрационный рабочий орган 3, конструктивная схема которого приведена на рис.2.6 [77].

Рис.2.6. Конструктивная схема предлагаемого вибрационного рабочего органа [77].

Предлагаемый вибрационный рабочий орган 3 представляет собой корпус 47, соединенный с конусным наконечником 48 для прокола грунта. Корпус 47 вибрационного рабочего