Гідромоніторна установка

1. Гідромоніторна установка, що містить гідромонітор, гідросистему керування, додатковий пристрій для підвищення дальності польоту струменя рідини у вигляді циліндра-акумулятора, що базується на стояку і нерухомій плиті, штокапоршня, встановленого в порожнині стакана циліндра-акумулятора, бойка, з'єднаного зі штокомпоршнем, підпружиненого імпульсного клапана, що за допомогою гнучкого шланга з'єднано з системою керування, яка включає в себе золотник керування з циліндром, дросель, зворотний клапан, запобіжний клапан, насос та зливальний бак, а перед пристроєм для підвищення дальності польоту струменя рідини встановлено зворотний Корисна модель відноситься до галузі техніки і призначена для підвищення ефекту дії струменя рідини для подріблення і різання гірських пород у процесі гідровидобування корисних копалин, поливальної техніки у сільському господарстві, протипожежної техніки. Відома конструкція пристрою для імпульсної подачі рідини або газу [А.С. 427204 СССР. F16K21/12 Устройство для импульсной подачи жидкости или газа / Роганов Л.Л. Опубл. 14.01.1974, Бюл. №17] з встановленим в корпусі запірним органом, який виконано у вигляді клапана з хвостовиком, а з метою підвищення енергії викиду рідини або газу, на хвостовику клапана рухливо встановлено підпружинений відносно корпуса плунжер, що взаємодіє з хвостовиком за допомогою додаткової пружини. Також відома конструкція імпульсного водомету ІВ-5 [Гидроимпульсные установки для разрушения горных пород / Г.А. Атанов. - К.: Вища школа, 1987. - с.45], який складається з циліндра, в якому клапан, яка відрізняється тим, що між бойком та рідиною встановлено поршень, упертий у виступ стояка, а бойок має можливість в кінці руху контактувати з поршнем, стискуючи через нього рідину, що підводиться під тиском з напірної магістралі по трубі високого тиску. 2. Гідромоніторна установка за п. 1, яка відрізняється тим, що в поршні виконано додаткову ущільнену вставку, з якою має змогу взаємодіяти бойок з подальшою взаємодією з поршнем. 3. Гідромоніторна установка за п. 2, яка відрізняється тим, що поверхня вставки, що контактує з бойком, виконана з заглибленням. 4. Гідромоніторна установка за п. 2, яка відрізняється тим, що поверхня вставки з боку дії на рідину має увігнутість сферичної або параболоїдальної форми. 5. Гідромоніторна установка за п. 1, яка відрізняється тим, що у стояку для його заповнення до рівня, коли вставка опиняється під рідиною, виконано отвори для підведення та зливу рідини. рухається поршень, ствола з плаваючим поршнем, сопла, запірного пристрою, ресивера зі стиснутим газом, домкратів з повзунами, клапана керування. Відома також конструкція гідромонітора ГМН250С з гідравлічним керуванням [Белецкий Б.Ф. Строительные машины и оборудование: Справочное пособие (для производственников, студентов строительных вузов, факультетов и техникумов). Ростов н/Д: Феникс, 2002. - с. 184], керування яким здійснюється з пульта, що може бути розташованим на відстані до 50м. На ньому встановлено масляний насос з електромотором та крани керування. Гідроциліндри зв'язані з насосом гумовими шлангами. Найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється, вибраним як прототип, є гідромоніторна установка [Висновок про видачу деклараційного патенту на корисну модель згідно з заявкою №20040705218 від 1.07.2004. Висновок від 11.11.2004], що містить гідромонітор і гідросистему керування та постачена додатковим пристроєм 00 ЗГ 7484 для підвищення дальності польоту струменя рідини у вигляді циліндра - акумулятора, що базується на стояку і нерухомій плиті, шток-поршня, встановленого в порожнині стакана циліндра - акумулятора, бойка, з'єднаного зі штоком-поршнем з можливістю дії на шланг чи канал з мембраною, що підводить воду, підпружиненого імпульсного клапана, що за допомогою гнучкого шлангу з'єднано з системою керування, яка включає в себе золотник керування з циліндром, дросель, зворотній клапан, запобіжний клапан, насос та зливальний бак, а перед пристроєм для підвищення дальності польоту струменя рідини на гідро лінії, що веде до монітору, встановлено зворотній клапан. Загальними суттєвими ознаками відомого та пристрою, що заявляється, є гідромонітор, гідросистема керування, додатковий пристрій для підвищення дальності польоту струменя рідини у вигляді циліндра - акумулятора, що базується на стояку і нерухомій плиті, шток-поршня, встановленого в порожнині стакана циліндра - акумулятора, бойка, з'єднаного зі штоком-поршнем, підпружиненого імпульсного клапана, що за допомогою гнучкого шлангу з'єднано з системою керування, яка включає в себе золотник керування з циліндром, дросель, зворотній клапан, запобіжний клапан, насос та зливальний бак, а перед пристроєм для підвищення дальності польоту струменя рідини встановлено зворотній клапан. При роботі відомої гідромоніторної установки виникають труднощі в створенні потужного гладкого струменя, дія якого ефективна на досить великій відстані, насамперед через те, що рівень тиску в напірної магістралі обмежений міцністю шланга або мембрани. Це викликає необхідність підведення із гідросистеми енергії в кількості, обмеженій міцністю шланга або мембрани, що знижує ефективність установки через потребу роботи на низькому для таких пристроїв тиску. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення гідромоніторної установки, в якій шляхом створення в необхідний момент додаткових ударних навантажень на рідину, що підводиться під тиском з напірної магістралі по трубі високого тиску, підвищується дальність дії водного струменя, його ефективність на досить великій відстані через можливість роботи пристрою на високому тиску, значення якого коливається в досить широкому діапазоні. За рахунок цього підвищується ефективність всієї установки. Поставлена задача вирішується тим, що між бойком та рідиною встановлено поршень, упертий у виступ корпуса, а бойок має можливість в кінці руху контактувати з поршнем, стискуючи через нього рідину що підводиться під тиском з напірної магістралі по трубі високого тиску до гідромонітоРУЗ метою розтягнення терміну дії імпульсу енергії бойка на рідину в поршні виконано додаткову ущільнену вставку, з якою має змогу взаємодіяти бойок з подальшою взаємодією з поршнем. Для зменшення контактних зусиль на бойку та вставці під час нанесення удару та для подовження терміну їх служби поверхня вставки, що звернена до бойка та контактує з ним під час удару, виконано з заглибленням. Для фокусування ударної хвилі в направленні, перпендикулярному течії рідини в напірної магістралі, збільшення об'єму підпоршневої порожнини для підвищення ступеня стискування рідини поверхня вставки з боку дії на рідину має увігнутість сферичної форми або у вигляді параболоїда. З метою отримання більш пружного удару і зменшення контактної деформації бойка та поршня у стояку для його заповнення до рівня, коли вставка опиняється під водою, виконано отвори для підведення та зливу води. Запропонована конструкція забезпечує підвищення дальності дії водного струменя, його ефективності на досить великій відстані за рахунок створення в необхідний момент додаткових ударних навантажень на поршень, а через нього - на рідину, що підводиться під тиском з напірної магістралі по трубі високого тиску. Застосування поршня, через який удар завдається по рідині, що підводиться під тиском з напірної магістралі по трубі високого тиску, дозволяє підвищити ефективність всієї установки за рахунок роботи пристрою на більш високому тиску, значення якого коливається в досить широкому діапазоні. При цьому підвищується дальність дії водного струменя, його ефективність на досить великій відстані. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображена схема гідромоніторної установки. Гідромоніторна установка містить гідромонітор 1, до якого вода підводиться по трубі високого тиску 2. На нерухомій плиті 3 встановлено корпус 4 з пружнім кільцем 5. Усередині корпуса 4 встановлено поршень 6 зі вставкою 7, поверхня якої з боку дії на рідину має увігнутість сферичної форми або у вигляді параболоїда. Стояк 8 з'єднано з корпусом 4 та циліндром - акумулятором 9. У стояку 8 для часткового його заповнення виконано отвори для підведення та зливу рідини. Шток-поршень 10 з'єднано з бойком 11 і встановлено в порожнині стакана 12 циліндра - акумулятора 9. Бойок 11 має можливість дії на вставку 7 та поршень 6, а через них - на рідину, що підводиться під тиском з напірної магістралі по трубі високого тиску 2. Підпружинений імпульсний клапан 13 встановлено в корпусі циліндра - акумулятора 9 і за допомогою гнучкого шлангу 14 з'єднано з системою керування, яка включає в себе золотник керування 15 з циліндром 16, зворотній клапан 17, запобіжний клапан 18, дросель 19, насос 20 та зливальний бак 21. В трубу високого тиску 2 перед пристроєм для підвищення дальності польоту струменя рідини встановлено зворотній клапан 22. Гідромоніторна установка працює таким чином. Вода під тиском тече по трубі високого тиску 2, заповнює підпоршневу порожнину корпуса 4, підіймаючи поршень 6 зі вставкою 7 вгору до упору у стояк 8, і струменем витікає з гідромонітора 1. Системою керування вмикається насос 20, який нагнітає тиск в порожнині циліндра - акумулятора 9 і штоковій порожнині стакана 12. Бойок 11 разом зі шток-поршнем 10 підіймаються вгору, тому що поршневу порожнину стакана 12 з'єднано через клапан 13, шланг 14 та золотник керування 15 зі 7484 зливом. Стояк 8 заповнюється рідиною до рівня, коли вставка 7 опиняється під рідиною. Надлишок рідини через отвір зливається у дренаж або в бак 21. Після створення у циліндрі - акумуляторі 9 тиску, який визначається настроюванням клапана 18, останній спрацьовує і подає тиск до циліндра 16 золотника керування 15. При цьому дросель 19 не встигає скинути тиск. Золотник 15 перемикається в положення Б і подає тиск через шланг 14 і клапан 13 в поршневу порожнину стакана 12. Клапан 13 підіймається і рідина з порожнини циліндра - акумулятора 9 розганяє шток-поршень 10 та бойок 11 в стояку 8. Наноситься удар через рідину по вставці 7, а через неї - по поршню 6, передаючи додаткову енергію рідині, що струменем витікає із гідромонітора 1. Часткове заповнення стояка 8 рідиною сприяє отриманню більш пружного удару та зменшенню контактної деформації бойка і вставки. Крім цього виконання поверхні вставки 7, що контактує з бойком, з заглибленням зменшує контактні зусилля на бойку та вставці під час нанесення удару та подовжує термін їх служби. Застосування вставки 7 у поршні 6 дозволяє розтягнути термін дії імпульсу енергії бойка на рідину, а сферична або параболоїдальна увігнутість фокусує ударну хвилю в направленні, перпендикулярному течії рідини в напірної магістралі. Крім цього увігнутість дозволяє збільшити об'єм підпоршневої порожнини, а це в свою чергу збільшує ступінь стискування рідини. Це сприяє підвищенню ефективності ударної дії пристрою та формуванню струменя рідини значної енергії. Після нанесення удару бойком 11 по поршню 6 спрацьовує зворотній клапан 22, надаючи можливість енергії удару витиснути додатковий об'єм рідини через насадок гідромонітора 1. Тиск в порожнині циліндра - акумулятора 9 падає. В циліндрі 16 через зворотній клапан 17 і дросель 19 тиск також падає, золотник 15 перемикається в положення А. Клапан 13 під тиском пружини сідає на сідло, перекриваючи потік рідини з порожнини циліндра - акумулятора 9 до поршневої порожнини стакана 12 і з'єднуючи її зі зливом через золотник 15. Насос 20 підіймає тиск в порожнині циліндра - акумулятора 9, шток-поршень 10 з бойком 11 повертаються у вихідне положення. Тиск води в трубі високого тиску 2 різко падає, зворотній клапан 22 спрацьовує, поновлюючи течію води у трубі 2, поршень 6 повертається до упору у стояк 8. Пристрій готовий для здійснення наступного циклу. Частота та енергія удару залежить від продуктивності насоса 20 і настроювання клапана 18. Злив та забір рідини здійснюється із зливального бака 21. Фіг. 1 Комп'ютерна верстка М. Мацело Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освгти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601