Устройство для пропорки грунта и укладки в грунт кабелей и труб

1 Изобретение относится к строительной технике, а точнее к устройствам для пропорки грунта и укладки в грунт кабелей и труб. Существуют различные устройства для пропорки грунта и укладки в грунт кабелей и труб - кабелеукладчики. Известен кабелеукладчик фирмы ВибраКинг (США, см. Е.М. Хайзерук, Кабелеукладчики, М., Машиностроение, 1974 г., стр. 27). На раме кабелеукладчика установлен двигатель внутреннего сгорания, который приводит в действие гидронасос. Насос подает рабочую жидкость в гидромотор, вращающий шкив через ременную передачу. На валу шкива закреплен кулачек с профилем, вращающийся в обойме балки, которая опирается на ролик и прижимается к нему хомутом с пружиной. Балка несет кабелепрокладочный нож с кассетой. Прокладываемый кабель разматывается с барабана. Управление потоком рабочей жидкости от гидронасоса осуществляется распределителем. При вращении вала балка совершает колебания в вертикальной плоскости. Траектория носка ножа имеет форму эллипса. Недостатком аналога является жесткая связь между ножом и кулачком, которая приводит к потере работоспособности устройства в тяжелых грунтах, так как ременная передача играет роль предохранительной муфты: при больших нагрузках ремни начинают проскальзывать. Общими признаками у заявляемого технического решения и аналога являются рама, нож,вибратор, барабан с кабелем. Известен кабелеукладчик фирмы Пайп Пайпер (США, см. Е.М. Хайзерук, Кабелеукладчики, М., Машиностроение, 1974 г., с. 28), в котором используется кривошипно-шатунный механизм. Основной и дисковый ножи укреплены на штанге, вертикально подвешенной на звене. Кривошипный вал приводится во вращение двигателем внутреннего сгорания посредством ременной передачи и редуктора, размещенного в корпусе. Шатун шарнирно соединяет кривошип со штангой. При работе штанга совершает колебания в вертикальной плоскости. Траектория носка ножа имеет форму овала. Недостатком аналога также является жесткая связь между ножом и кривошипным валом,которая приводит к потере работоспособности устройства в тяжелых грунтах, так как ременная передача при больших нагрузках начинает проскальзывать. Общими признаками у заявляемого технического решения и аналога являются основание,нож, вибратор. Известен кабелеукладчик CL-40 фирмы"Ulrich" (см. В.В. Кузьменко, В.И. Максимов,А.П. Рыбаков Механизированная прокладка кабелей связи в тяжелых условиях, М., Радио и связь, 1987 г., с. 145), который ведет прокладку кабелей и проводов. Нож приводится в 2 движение посредством клиноременной передачи. Циркуляционное движение ножа получается за счет эксцентрикового вала, установленного в верхней части стойки ножа. Недостатком аналога является жесткая связь между эксцентриковым валом и ножом,которая приводит к остановке рабочего ножа в тяжелых грунтах и проскальзыванию ременной передачи. Общими признаками у заявляемого технического решения и аналога являются основание,нож, вибратор. Известен рабочий орган кабелеукладчика(см. авт.св. SU321896, МПК Н 02g 9/00),включающий нож с каналом для пропуска кабеля, лемех, установленный под ножом, и вибратор, соединенный с лемехом, который шарнирно подвешен на ноже кабелеукладчика, и его свободный конец соединен посредством тяги с вибратором. Недостатком аналога является жесткая связь вибратора с ножом посредством тяги, которая приводит к поломке тяги при работе в тяжелых грунтах. Общими признаками у заявляемого технического решения и аналога являются основание,нож, вибратор. Наиболее близким техническим решение к заявляемому и принятым в качестве прототипа является кабелеукладчик КНВ-1 (см. В.В. Кузьменко, В.И. Максимов, А.П. Рыбаков Механизированная прокладка кабелей связи в тяжелых условиях". М., "Радио и связь", 1987 г., с. 66, см. также рекламный проспект Опытного механического завода, филиал АОЗТ Межгорсвязьстрой, г. Москва, рабочие чертежи на конструкцию дебалансного вибратора КВГ 01.00.00.000, лист 2, спецификацию КВГ 01.00.00.000 на 3-х листах). Конструкция кабелеукладчика КНВ-1 отличается от конструкции кабелеукладчика КВГ-1 только приводом, в одном случае привод гидравлический, а в другом случае привод механический. Он смонтирован на базе трактора Т-100 МБГП. Трактор посредством системы навески соединен с рамой, на которой жестко закреплен нож, на раме закреплен двухвальный дебалансный вибратор. Сзади к ножу на параллельных тягах крепится кассета,через которую кабель подается в грунт. Вибратор приводится в действие от вала отбора мощности трактора посредством шестеренчатого редуктора и карданного вала. Дебалансный вибратор представляет собой два одинаковых дебаланса, жестко закрепленных на валах, из которых посажены одинаковые зубчатые колеса, находящиеся в зацеплении между собой. Дебалансный вибратор жестко связан с ножом через раму. При равномерном вращении зубчатых колес и дебалансов вибратора возникает возмущающая сила, действующая вдоль вертикальной оси ножа, под действием этой 3 силы возникают колебания ножа строго в вертикальном направлении. Недостатки устройства-прототипа следующие: большое тяговое усилие при движении ножа вдоль горизонтали; износ и излом зубьев на зубчатых колесах; отсутствие горизонтальных колебаний ножа; невысокая надежность конструкции устройства; сложность конструкции; нетехнологичность конструкции. Общими признаками заявляемого технического решения с прототипом является трактор,система подвески рамы, рама, нож, устройство для подачи кабеля в грунт, дебалансный вибратор. Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание устройства для пропорки грунта и прокладки в грунт кабеля и труб, лишенного указанных выше недостатков, а именно повышение надежности устройства за счет упрощения конструкции,получение горизонтальных вибраций ножа при сохранении вертикальных вибраций, повышение технологичности конструкции, снижение тягового усилия. Задача решается тем, что дебалансный вибратор установлен на ноже, который установлен на оси на раме. Дебалансный вибратор представляет собой одиночный дебаланс, насаженный на вал и приводимый во вращение от привода через карданный вал или ременную передачу. Нож посредством упругого элемента поджат со стороны режущей кромки ножа, и упругий элемент расположен выше оси крепления ножа. Упругий элемент может быть установлен и с тыльной стороны ножа, причем упругий элемент располагается ниже оси крепления ножа. Применение предлагаемого технического решения позволит повысить надежность устройства, упростить его конструкцию, повысить его технологичность за счет того, что убираются зубчатые колеса, и два дебаланса заменяются одним, закрепленным на валу. Установка дебалансного вибратора на ноже, закрепленного на оси с возможностью вращения вокруг нее, позволит получить вибрацию в горизонтальном направлении при сохранении вибрации ножа по вертикальной оси, что позволит снизить тяговое усилие при пропорке грунта и прокладке кабеля. Установка упругого элемента позволит более эффективно использовать вибрации по горизонтальной оси для снижения тягового усилия при пропорке грунта и прокладке кабеля. Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами. На фиг. 1 схематично показано устройство для пропорки грунта и укладки в грунт кабелей и труб. 4 На фиг. 2 показано устройство дебалансного вибратора. На фиг. 3 показано устройство для пропорки грунта с упругим элементом в виде пружины, расположенной выше оси вращения ножа. На фиг. 4. показано устройство для пропорки грунта с упругим элементом в виде пружины, расположенной ниже оси вращения ножа. На фиг. 5 показана конструкция упругого элемента в виде рессоры. На фиг. 6 показана конструкция упругого элемента в виде пневмоцилиндра. Предлагаемое устройство для пропорки грунта и укладки кабелей и труб состоит из трактора 1, к которому посредством системы подвески, например шарнирного параллелограмма 2, присоединена рама 3, на раме 3 шарнирно установлен на оси 4 нож 5, несущий на опорном элементе дебалансный вибратор 6. Дебалансный вибратор 6 представляет собой дебаланс 7, посаженный на вал 8, приводимый во вращение от привода 9. Нож 5 посредством упругого элемента 10, например пружины, рессоры или пневмоцилиндра, поджат со стороны режущей кромки, причем упругий элемент 10 расположен выше оси 4. Как вариант исполнения, нож 5 посредством упругого элемента 10 может быть поджат и с тыльной стороны ножа 5, причем упругий элемент 10 располагается ниже оси 4. На раме 3 установлено устройство 11 для подачи кабеля в грунт. Устройство для прокладки кабелей работает следующим образом. При движении трактора 1 посредством привода 9 дебаланс 7 приводится во вращение, генерируя возмущающую силу. Дебаланс 7, расположенный на валу 8, при прохождении верхнего и нижнего положения вызывает колебание ножа 5 по вертикали, облегчая его заглубление. При прохождении дебалансом 7 левого крайнего и правого крайнего положения дебаланс вызывает горизонтальные колебания ножа 5 вокруг оси 4, облегчая пропарывание грунта и снижая тяговое усилие. При установке упругого элемента 10, например пружины, впереди режущей кромки ножа 5 и выше оси 4, горизонтальные колебания ножа 5 становятся несимметричны, так как при прохождении дебалансом 7 крайнего левого положения часть энергии тратится на деформацию упругого элемента 10, а при прохождении дебалансом 7 правого крайнего положения к центробежной силе добавляется энергия деформированного упругого элемента 10. При установке упругого элемента 10, например пружины, с тыльной стороны ножа 5 и ниже оси 4 горизонтальные колебания ножа 5 также будут несимметричны, т.к. при прохождении дебалансом 7 левого крайнего положения часть энергии также тратится на деформацию упругого элемента 10, а при прохождении дебалансом 7 правого крайнего положения к цен 5 тробежной силе добавляется энергия деформированного упругого элемента 10. В обоих случаях энергия деформированного упругого элемента 10, например пружины, облегчает пропарывание грунта при движении ножа. В процессе движения трактора 1 происходит подача кабеля в грунт при помощи устройства подачи кабеля 11. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для пропорки грунта и укладки в грунт кабелей и труб, включающее трактор, систему подвески рамы, раму, устройство для подачи кабеля или труб, привод, вибратор, нож, отличающееся тем, что дебалансный вибратор выполнен в виде одиночного дебалан 6 са, закрепленного на валу и установленного на ноже, который установлен на раме на оси с возможностью вращения вокруг нее. 2. Устройство для пропорки грунта и укладки в грунт кабелей и труб по п.1, отличающееся тем, что нож посредством упругого элемента, например пружины, поджат со стороны режущей кромки, причем упругий элемент расположен выше оси крепления ножа. 3. Устройство для пропорки грунта и укладки в грунт кабелей и труб по п.1, отличающееся тем, что нож посредством упругого элемента, например пружины, поджат с тыльной стороны, причем упругий элемент расположен ниже оси крепления ножа.