Машина ударного действия

Машина ударного действия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

I. МАШИНА УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ по авт. св. № 1052627, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности действия машины путем обеспечения ее реверсирования, она снабжена ср.едством для изменения формы диаграммы давления воздуха в рабочей полости пульсатора. 2.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что средство для изменения формы диаграммы давления воздуха в рабочей полости пульсатора выполнено в виде замкнутой камеры , сообш,енной с рабочей полостью пульсатора посредством канала с установленным в нем вык тючателем. 3.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что средство для изменения формы диаграммы давления воздуха в рабочей полости пульсатора выполнено в виде дополнительного отверстия в боковой стенке корпуса пульсатора с выключателем. 4.Машина по пп. 2 и 3, отличающаяся тем, что выключатель выполнен в виде пробкового крана или вентиля. (Л 7 О5 оо оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1106878

3(5D Е 02 F 5/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

;>

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

j i3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ t м «..

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ б8 7 (61) 1052627 (21) 2771437/29-03 (22) 25.05.79 (46) 07.08.84. Бюл. № 29 (72) К. К. Тупицын и С. К. Тупицын (71) Институт горного дела СО АН СССР (53) 621.643.2:624.13 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2765328, кл. Е 02 D 7/!О, 14.05.79. (54) (57) I. МАШИНА УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ по авт. св. № 1052627, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности действия машины путем обеспечения ее реверсирования, она снабжена средством для изменения формы диаграммы давления воздуха в рабочей полости пульсатора.

2. Машина по п. 1, оТ.ãè÷àþùàÿñÿ тем, что средство для изменения формы диаграммы давления воздуха в рабочей полости пульсатора выполнено в виде замкнутой камеры, сообщенной с рабочей полостью пульсатора посредством канала с установленным в нем выключателем.

3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что средство для изменения формы диаграммы давления воздуха в рабочей полости пульсатора выполнено в виде дополнительного отверстия в боковой стенке корпуса пульсатора с выключателем.

4. Машина по пп. 2 и 3, отличающаяся тем, что выключатель выполнен в виде пробкового крана или вентиля.

1106878

10 l5

25

Изобретение относится к области ударных машиlI, а более конкретно — — к машинам, предназначенным для использования в строительстве, например к самодвижущимся машинам ударного действия для пробивания скважин в грунте.

11о основному авт. св. Хо 1052627 известна машина ударного действия, которая состоит из корпуса, рабочего инструмента, ударника, воздухоподводящего рукава и пневматического пульсатора с приводом. Ударник размещен во внутренней плоскости корпуса и разделяет эту полость на две рабочие камеры: переднюю и заднюю. Передняя рабочая камера, образованная стенками корпуса, ударником и хвостовиком рабочего инструмента, сообщена каналом малого проходного сечения с задней рабочей камерой, образованной стенками корпуса и ударником. Задняя рабочая камера посредством воздухоподводяшего рукава постоянно сообщена с рабочей полостью пневматического пульсатора. Пневматический пульсатор состоит из корпуса пульсатора и вытеснителя.

Вытеснитель посредством механизма, обеспечивающего возвратно-поступательное движение, связан с двигателем, например электрическим. На боковой стенке корпуса пульсатора предусмотрено компенсационное отверстие, посредством которого рабочая полость пульсатора может сообщаться с внешней средой (атмосферой), Известная машина работает следующим образом.

При включении двигателя вытеснитель пневматического пускателя перемещается возвратно-поступательно вдоль оси корпуса по периодическому закону. При этом давление воздуха в рабочей полости пульсатора, в воздухоподводящем рукаве и в задней рабочей камере машины изменяется (при установившемся режиме) по некоторому периодическому закону с периодом, равным периоду движения вытеснителя. Учитывая, что передняя и задняя рабочие камеры машины сообщены между собой каналом малого проходного сечения, давление в указанных камерах не совпадает. Под действием периодически изменяющейся разности давления в передней и задней рабочих камерах ударник совершает возвратно-поступательное движение и наносит удары по хвостовику рабочего инструмента. Неизбежные при работе машины утечки воздуха из рабочей полости пульсатора компенсируются через компенсационное отверстие, выполненное на боковой стенке корпуса пульсатора.

Машина обладает многими весьма ценными эксплуатационными качествами. Она предельно проста, имеет достаточно высокий коэффициент полезного действия. Благодаря герметичности эта машина не чувствительна к засорению и может работать в любой среде, например под водой. Вследствие отсутствия выхлопов сжатого воздуха из рабочих камер машина обладает улучшенными шумовыми характеристиками. Указанная машина имеет довольно высокую удельную мощность (1).

Недостаткс м известной машины является то, что она не оснащена средствами, обеспечивающими реверсирование. Необходимость в реверсировании возникает, например, при создании самодвижущихся машин для пробивания скважин в грунте (машин типа пневмопробойников).

Целью изобретения является повышение эффективности действия машины путем обеспечения ее реверсирования.

Указанная цель достигается тем, что предлагаемая машина снабжена средством, позволяющим изменять форму диаграммы давления воздуха в рабочей полости пульсатора, которое может быть выполнено в виде замкнутой камеры, сообщенной с рабочей полостью пульсатора посредством канала с установленным в нем выключателем, или в виде дополнительного отверстия в боковой стенке корпуса пульсатора с выключателем.

Выключатель может быть выполнен в виде пробкового крана или вентиля.

На фиг. 1 и 2 схематически представлены два варианта выполнения реверсивной машины ударного действия.

Машина, представленная на фиг. 1, состоит из полого корпуса 1, ударника 2, подвижно размещенного внутри корпуса, воздухоподводяшего рукава 3 и пневматического пульсатора. Ударник 2 разделяет внутреннюю полость корпуса на две рабочие камеры: переднюю 4 и заднюю 5. Передняя и задняя рабочие камеры сообщены между собой каналом (не показан) малого проходного сечения, который может быть выполнен, например, в ударнике в виде отверстия, щели и т.п. Основными элементами пневматического пульсатора являются корпус пульсатора 6 и вытеснитель 7.

Рабочая полость 8 пульсатора, образованная стенками корпуса и вытеснителя, посредством воздухоподводящего рукава 3 постоянно сообщена с задней рабочей камерой 5. Вытеснитель может перемещаться вдоль оси корпуса. Возвратно-поступательное движение вытеснителя осуществляется с помощью специального механизма, например кривошипно-шатунного. В качестве привода может быть применен двигатель любого типа, например электрический. На боковой стенке корпуса 6 пульсатора выполнено сквозное компенсационное отверстие 9.

Пневматический пульсатор оснащен дополнительной замкнутой камерой 10 расчетного объема, которая посредством канала 11 сообщена с рабочей полостью 8 пульсатора.

Имеется устройство 12, обеспечивающее от1106878

1О l5

25

55 крывание и закрывание указанного канала, которое может быть выполнено в виде пробкового крана, вентиля и т.п.

Реверсивная машина ударного действия, представленная на фиг. 1, работает следующим образом.

При включенном двигателе вытеснитель 7 пневматического пульсатора перемещается возвратно-поступательно вдоль оси корпуса по периодическому закону. При этом давление воздуха в рабочей полости 8 пульсатора, в воздухоподводящем рукаве 3 и в задней рабочей камере 5 машины изменяется (при установившемся режиме) по некоторому периодическому закону с периодом, равным периоду движения вытеснителя.

Так как передняя 4 и задняя 5 рабочие камеры машины сообщены каналами малого проходного сечения, давление в указанных камерах не совпадает. Под действием периодически изменяющейся разности давлений в каналах 4 и 5 ударник 2 совершает возвратно-поступательное движение и при закрытом канале 11 наносит удары по рабочему инструменту передней части корпуса 1.

Под действием этих ударов корпус 1 машины внедряется в грунт. Обратному перемещению корпуса 1 препятствуют силы трения между корпусом 1 и грунтом. В результате образуется скважина с уплотненными стенками. Во время работы машины рабочая полость 8 пульсатора при каждом рабочем цикле сообщается через компенсационное отверстие 9 с окружающей средой.

Переключение машины с режима «Прямой ход» на режим «Обратный ход» осуществляется простым способом. С этой целью при помощи устройства 12 открывается канал 11, сообщающий рабочую полость 8 пульсатора с дополнительной камерой 10.

В результате того, что к объему рабочей полости 8 пульсатора добавляется объем дополнительной камеры 10, степень сжатия в рабочей полости 8 пульсатора уменьшается на расчетную величину. Это приводит к изменению формы диаграммы давления в рабочей полости 8 пульсатора и к изменению режима работы машины. В режиме «Обратный ход» машина работает так же, как и в режиме «Прямой ход», с той лишь разницей, что ударник 2 наносит удары не по передней части корпуса 1, а по задней. Под действием этих ударов машина по готовой скважине движется в обратном направлении.

Таким образом, машина способна пробивать «глухие» скважины и может быть возвращена из скважины, например в случае встречи с непреодолимым препятствием.

Энергия ударов в режиме «Обратный ход» зависит от величины объема дополнительной камеры.

На фиг. 2 схематически представлен другой пример выполнения реверсивной машины ударного действия. Она состиfT нз корпуса 1, ударника 2, воз.I x xIHIO;I Ho (ягцего рукава 3 и и евматнческого пульсатора, оонащенного приводом. Во внутре1шей полости корпуса размещен с возможностью перемещения в основном направлении ударник 2, который разделяет полость корпуса 1 на две рабочие камеры: переднк>ю 4 и заднюю 5.

Передняя рабочая камера сообщена с задней камерой посредством канала (не показан) малого проходного сечения, который может быть выполнен, например, в ударнике 2 в виде отверстия, щели и т.п. Задняя рабочая камера 5 посредством воздуxoHo;I.водящего рукава 3 сообщена с рабочей полостью пульсатора 6.

Основными элементами пульсатора являются корпус 7 и вытеснитель 8. Корпус 7 пульсатора может быть выполнен в виде, например, цилиндра, а вытеснитель 8 — в виде, например, поршня. Вытеснитель может перемещаться вдоль оси корпуса.

Вытеснитель кинематически связан с двигателем посредством механизма, обеспечивающего возвратно-поступательное движение, например кривошипно-шатунного механизма. В качестве привода может быть применен двигатель любого типа, например электрический.

На боковой стенке корпуса 1 пульсатора предусмотрено два отверстия: основнос компенсационное 9 и дополнительное 10. Посредством указанных компенсационных отверстий рабочая полость 6 пульсатора может сообщаться с внешней средой (атмосферой). Пульсатор оснащен устройством 11, обеспечивающим открывание и закрывание дополнительного компенсационного отверстия 10. Устройство 11 может быть выполнено в виде пробкового крана, вентиля и т.п.

Реверсивная машина ударного действия, представленная на фиг. 2, работает следующим образом.

При включении двигателя вытеснитель 8 перемещается возвратно-поступательно вдоль оси корпуса 7 пульсатора по периодическому закону. При этом давление воздуха в рабочей полости 6 пульсатора, в воздухоподводящем рукаве 3 и задней рабочей камере 5 машины изменяется (при установившемся режиме) по некоторому периодическому закону с периодом, равным периоду движения вентиля. Учитывая, что передняя 4 и задняя 5 рабочие камеры машины сообщены между собой каналом малого проходного сечения, давление в указанных камерах не совпадает.

Под действием периодически изменяющейся разности давления в передней 4 и задней 5 рабочих камерах ударник 2 совершает возвратно-поступательное движе1106878

Составитель В. Махнова

Тех ре.! И. Всрсс Корректор М, Демчик

Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор В. Данко

За каз 5237/22 иис и при открытом дополнительном компенсационном отверстии 10 наносит удары по передней части корпуса 1 машины. Под действием этих ударов машина внедряется в грунт. Обратному ее перемещению препятствуют силы трения между корпусом и грунтом. В результате образуется скважина с уплотненными стенками.

Во время работы машины рабочая полость 6 пульсатора при каждом рабочем цикле сообщается с внешней средой через основное 9 и дополнительное 10 отверстия.

Переключение машины с режима «Прямой ход» на режим «Обратный ход» осуществляется простым способом. С этой целью оператор с помощью устройства 11 закрывает дополнительное отверстие 10.

В результате того, что дополнительное отверстие 10 закрыто, импульс сжатия в рабочей полости пульсатора 6 становится более продолжительным. Это приводит к изменению формы диаграммы давления воздуха в рабочей полости пульсатора и к изменению режима работы машины.

В режиме «Обратный ход» машина работает так же, как и в режиме «Прямой ход», с той лишь разницей, что ударник 2 наносит удары не по передней части корпуса 1, и по задней. Под действием этих ударов машина движется по готовой скважине в обратном направлении. Таким образом, машина способна пробивать «глухие» скважины и может быть возвращена из скважины, например в случае встречи с непреодолимым препятствием.

Энергия ударов в режиме работы «Обратный ход» зависит от расстояния между основным 9 и дополнительным 1О компенсационными отверстиями.