Газодинамическое устройство для разработки грунтов

Газодинамическое устройство для разработки грунтов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ГРУНТОВ, включающее отвал с выхлопным окном, предкамеру , камеру сгорания с быстродействующей заслонкой и запальную систему, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности его работы за счет уменьшения подсоса грунта в предкамеру, камера сгорания снабжена расположенным в ее верхней части нормально закрытым обратным клапаном , сообщающим ее с атмосферой.

„„ЯО„„1О51171,A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З(5и Е 02 F 3 76

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2803170/29-03 (22) 31.07.79 (46) 30.10.83. Бюл. № 40 (72) Л. А. Резник, Ю. H. Ефремов и f1. П. Волков (53) 624.132.35:629.11.002.5 (088.8) (56) 1. Патент Швейцарии № 451029, кл. 84 д 3/74, опублик. 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 388109, кл. Е 02 F 5/30, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР № 524881, кл. Е 02 F 3/76. 1975 (прототип). (54) (57) ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ГРУНТОВ, включающее отвал с выхлопным окном, предкамеру, камеру сгорания с быстродействующей заслонкой и запальную систему, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности его работы за счет уменьшения подсоса грунта в предкамеру, камера сгорания снабжена расположенным в ее верхней части нормально закрытым обратным клапаном, сообщающим ее с атмосферой.

Изобретение относится к горнодобывяющсй промышленности и строительству и пред. пязпячено для применения на машинах, например бульдозерах, производящих разрушение и перемещение грунтов и горной массы путем воздействия на них детонационной волны и продуктов детонации, образующихся в камере сгорания устройства.

Известен отвал газоимпульсной установки с устройством, защищающим предкамеру от проникновения внутрь грунта, в камерах !О которого рабочиий, процесс осуществляется в режиме нормального сгорания и состоящим из закрепленных шарнирно поворотных заслонок, расположенных в исходном положении в плоскости отвала и закрывающих выходные окна предкамеры. При открывании запорного клапана рабочей камеры давление в предкамере начинает возрастать, и поворотные заслонки под его воздействием открываются. Истекающие из окон в отвале продукты сгорания разрушают и выб- 2О рясыняют грунт.

Дян ное устройство удовлетворительно работает при режиме нормального сгорания, однако оно не может быть использовано при сгорании топлива в режиме детонации, поскольку детонационная волна, движущаяся со скоростью 1800 м/с и давлением около 500 кг/см, разрушит поворотные заслонки.

Известно устройство для разработки мерзлого грунта, выполненное в виде отваля с окнами, к которым примыкает предкамеря, соединенная с рабочей камерой .гор-. ловиной, в которой установлен запорный клапан в виде поворотной пробки (2).

Недостаток указанного устройства заключается в том, что поворотная пробка наряду 35 с малым проходным сечением канала имеет невысокую скорость быстродействия. Уве личение проходного сечения канала пробки возможно лишь при увеличении диаметра пробки, что связано с ухудшением уплотнения, увеличением массы пробки и с дальнейшим понижением ее быстродействия. Кроме того, указанное устройство не снимает вопрос о ликвидации эффекта подсоса грунта в предкамеру после выстрела.

Наиболее близким к предлагаемому явля- 4 ется устройство для разрушения грунта продуктами детонации, выполненное в виде отвала с окном и примыкающей к нему предкамерой, ня которой установлена рабочая камера с быстродействующей заслонкой (3).

В предкамере перед окном установлено о защитное устройство в виде сотовой решетки. После выстрела большая часть подсасываемого грунта оседает в ячейках решетки, однако это не гарантирует от загрязнения уплотняющих поверхностей заслонки и также не решает вопрос о ликвидации эффекта подсоса грунта в предкямеру после яыстреля. Кроме того, зящитняя решетка

105!!71

2 вызывает увеличение паразитного объема предкамеры и снижает эффективность работы известного устройства.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства за счет уменьшения подсоса грунта в предкамеру.

Г1оставленная цель достигается тем, что камера сгорания снабжена расположенным в ее верхней части нормально закрытым обратным клапаном, сообщающим ее с атмосферой.

На фиг. изображено предлагаемое устройство в исходном положении с закрытой быстродействующей заслонкой рабочей камеры и нормально закрытым обратным клапаном; на фиг. 2 — открытый обратный клапан в момент подсоса через него свежего воздуха после выстрела.

Устройство для разработки грунта включает отвал 1 с выхлопным окном 2, к которому примыкает предкамера 3, шибер 4 с приводным гидроцилиндром 5. На яредкамере смонтирована камера 6 сгорания с быстродействующей заслонкой 7, которая взаимодействует с седлом 8 сопла 9 на выходе камеры сгорания, и привод 10 заслонки. В задней части рабочей камеры установлены сферический отражатель 11, запальная система 12 со свечей 13 зажигания и блокировочным клапаном 14, нормально закрытый обратный клапан 15 с плавающей тарелкой 16, в которой выполнены окна 17, крышкой 18 клапана, в которой выполнены окна !9, и пружиной 20. Клапан 15 соединен с рабочей камерой окном 21. Заслонка 7 в открытом положении 22 показана пунктирными линиями.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении после-завершения очередного выстрела и выброса грунта отвал 1, установленный на базовой машине (тракторе), нагребает грунт. При этом шибер 4 закрыт и разобщает окно 2 в отвале н предкамеру 3. Закрыты также быстродействующая заслонка 7 и клапан 15, в котором плавающая тарелка 16 пружиной 20 при>кимяется к крышке 18 клапана. При этом окна !? в тарелке 16 и окна 19 в крышке 18 взаимно перекрываются. По мере возрастания.давления в рабочей камере 6 степень уплотнения воздушного клапана 15 возрастает. Одновременно с нагребанием грунта отвалом происходит заполнение камеры 6 сгорания через открытый блокировочный клапан 14 и запальную систему 12. После заполнения рабочей камеры топливной смесью до необходимого давления блокировочный клапан 14 закрывается. Этим завершается подготовка устройства к очередному выстрелу.

Г1ри выстреле по сигналу автоматики или оператора происходит последовательное открывание шибера 4 и быстродействующей заслонки 7, в конце которого подается элек10б11

Фи3.2

Составители

Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Рауиская наб., д; 4/5 филиал Ilnn «Патент>,. г,)ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Ковалева

Заказ 8623/30

3 трический разряд на свечу 1-3 зажигания.

Топливная смесь воспламеняется, и волна горения после ускорения в запальной системе 12 и фокусирования отражателем 11 переходит в детонацию в рабочей камере 6.

Через окно 2 в отвале детонационная волна, движущаяся со скоростью около 2 км/с, и следующие за ней продукты детонации воздействуют. на грунт, разрушая и выбрасывая его. В процессе истечения rasa давление в камере падает и в какой-то момент времени 10 становится ниже атмосферного. При этом плавающая тарелка 16, преодолевая усилие пружины 20, отжимается, и воздух через

71 окна 17, 19 и 21 начинает поступать в рабочую камеру, создавая устойчивый поток, движущийся спутно с продуктами детонации.

Процесс, постепенно затухая, продолжается до тех пор, пока давление в рабочей камере не приблизится к атмосферному. В результате одновременно, достигаются два эффекта. Ликвидируется явление обратного подсоса воздуха через окно 2 в отвале, ув лекающего частицы грунта в предкамеру н загрязняющего заслонку. Кроме того, обеспечивается удаление остатков продуктов сгорания из рабочей камеры и заполнение ее свежим воздухом.