Библиографическое описание:

Тажибайулы А., Тажибаев А. А. Устройство для прокладки скважин в грунте // Молодой ученый. — 2016. — №19.2. — С. 39-42.



Известно, устройство для прокладки скважин в грунте, включающее корпус с прикрепленными к его поверхности эластичными оболочками и толкающий привод (см. например, авторское свидетельство 521381, 1976 г.). Поступательное движение в данном устройстве осуществляется при помощи толкающего привода попеременным закреплением в скважине двух корпусов, посредством увеличения диаметра корпуса под действием гидравлического давления в эластичных оболочках. Причем, давление в эластичных оболочках корпуса создается подачей в них рабочей жидкости по трубам от насоса.

Основными недостатками данного устройства являются:

- необходимость обеспечения полной герметичности конструкции;

- использование высоких давлений;

- малое продавливающее усилие из-за слабого закрепления опорного корпуса в скважине;

- малая скорость продвижения.

Описанная конструкция принята в качестве прототипа, так как она является наиболее близкий к предлагаемой конструкции по назначению и принципу построения шагово-поступательного движения.

Целью настоящего работы является увеличение скорости продвижения и повышения надежности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что закрепление корпуса в стенках прокладываемой скважины производится посредством выдвигающихся лопаток. Выдвижение и обратная задвижка лопаток, поступательное движение всего устройства обеспечивается вращением одного приводного коленчатого вала через штоки.

На рис. 1 изображено предлагаемое устройство: а – вид сбоку, в разрезе; б – вид сбоку, в разрезе.

На рис. 2 показан принцип построения шагово -поступательного движения.

На рис. 3 показано преобразование вращательного движения в возвратно-поступательное.

Устройство для прокладки скважин в грунте ( рис. 1, 2, 3 ) состоит из трех корпусов : головного – I, среднего – II и заднего - III. Головной корпус – I выполнен в форме цилиндра, передняя часть которого переходит в конце и содержит подвижной шток – 4, с направляющим стержнем – 5, со стопорным кольцом – 6 и шарнирно закрепленными лопатками – 7, выдвигающимися в окна – 8. Средний корпус – II имеет форму цилиндра и содержит подвижный шток – 9, с направляющим стержнем – 10, со стопорным кольцом - 11 и шарнирно закрепленным лопатками – 12, выдвигающимися в окна – 13. Через средний корпус проходит шток – 4. Задний корпус – III имеет форму цилиндра и содержит двигатель – 15, который через редуктор – 16, цепную передачу – 19 и звездочки – 17 и 18, вращает колен вал – 14, который в свою очередь передвигает штоки 4 и 9 через их фигурные части 20 и 21 возвратно-поступательно между роликами 22 и 23.

При вращении колен вала – 14, возвратно-поступательное движение штоков 4 и 9 имеют противоположные направления и общая сумма их перемещений за один оборот равна четырем диаметрам колен вала и составляет один цикл работы, за который устройство продвигается вперед на расстояние равное половине диаметра. Остальные слагаемые перемещений следующие: на выдвижение и обратную задвижку лопаток головного корпуса приходится расстояние в один диаметр; лопаток среднего корпуса – два диаметра и на продвижение среднего корпуса вперед – половина диаметра. Перемещается устройство шагово-паступательным движением.

Устройство работает следующим образом (рис. 1 и рис. 2).

Двигатель - 15, через редуктор - 16, цепную передачу - 19 вращает колен вал - 14,

при этом штоки 4 и 9 приводится в возвратно-поступательное движения. Сначала с исходного положения - а шток - 4 движется в направлении вперед, шток - 9 назад, т.е. они расходятся. Движением штока 4 вперед производится задвижка лопаток - 7, а движением штока 9 назад производится выдвижение лопаток 12. Последовательность этапов обеспечивается конструкцией и различным сопротивлением грунта выдвижению и обратной задвижке лопаток и показана по рисунке 2.

Выдвижением лопаток 12 происходит закрепление среднего корпуса II в скважине. Дальнейшее расхождение штоков 4 и 9 приводит к повреждению головного корпуса - I вперед относительно среднего корпуса II, т.е. головной корпус I продвигается вперед, опираясь на лопатки 12, вдавливается в грунт и прокладывает скважину на длину 4.

Дальнейшее вращение колен вала 14 приводки к изменению направления поступательного движения штока 4 и 9 на обратное, т.е. они начинают сходится. При



этом сначала штоком 9 задвигаются лопатки 12, затем шток 4 выдвигает лопатки 7, закрепляя тем самым головной корпус I в стенках скважины. Далее движением штока 9 вперед средний корпус продвигается вперед, подтягивается к головному корпусу I, опираясь на лопатки 7.

На этом цикл движения замыкается и снова начинается с этапа 2.

За один цикл устройства продвигается вперед в скважине на расстояние равное радиусу колен вала. Задний корпус III в процессе работы устройства перемещается возвратно-поступательно с продвижением вперед.

Конструкцией предусмотрена краткость расстояний как между лопатками одного корпуса, так и между лопатками головного и среднего корпусов. Это расстояние связано с расстоянием поступательного перемещения – 4 так, что по ходу устройства все лопатки идут след в след.

Предлагаемая конструкция «Устройство для прокладки скважин в грунте» относится к области строительства дренажных систем, в частности, к строительству рисовых мелиоративных систем с вертикальным дренажом, преимущественно для прокладки кротовых дрен.

Преимуществами предложенного устройства для прокладки скважин в грунте являются:возможность использования данного устройства на грунтах разного механического состава;повышение надежности устройства т.к. отпадает необходимость следить за обеспечением полной герметичности конструкции.

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства определить не представляется возможным т.к. заявляемое изобретение находится в стадии разработки эскизной технической документации.

Устройства для прокладки скважин в грунте, включающее толкающий привод и перемещающееся шагово-поступательным движением, отличающееся тем, что с целью увеличения скорости проходки и повышения надежности работы устройства закрепления корпуса в стенках прокладываемой скважины производится с помощью выдвигающихся из корпуса лопаток, причем выдвижение и обратная задвижка лопаток, а также поступательное движение всего устройства обеспечивается вращением одного приводного коленчатого вала через штоки.

Литература:

  1. Устройство для образования скважин в грунте - Официальный бюллетень «Открытия, изобретения, промышленные образцы и товарные знаки». - МКИ: ЕО215/18, а.. с. 523164, за 1976 г.
  2. Устройство для скважин в грунте, Официальный бюллетень «Открытия, изобретения, промышленные образцы и товарные знаки». - МКИ УО215/18, а.с.502097 за 1976 г.
  3. Устройство для образования скважин в грунте. Официальный бюллетень «Открытия, изобретения, промышленные образцы и товарные знаки». - МКИ ЕО 215/18, а.с. 717235 за 1980 г.
Основные термины (генерируются автоматически): прокладки скважин, колен вала, задвижка лопаток, среднего корпуса, обратная задвижка лопаток, приводного коленчатого вала, надежности работы устройства, Официальный бюллетень «Открытия, стенках прокладываемой скважины, лопаток среднего корпуса, лопаток головного корпуса, Задний корпус, корпуса лопаток, средний корпус, повышения надежности работы, головной корпус, устройства закрепления корпуса, товарные знаки», увеличения диаметра корпуса, образования скважин.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос