Гідроударний пристрій

Реферат: Гідроударний пристрій містить блок адаптивного керування і корпус з отворами, в якому утворені гідравлічні камери, які зв'язані з нагнітальною магістраллю, і гідравлічну камеру, зв'язану зі зливною магістраллю, камеру демпфірування і послідовно розташовані інструмент, бойок, клапан, акумулятор. До основного акумулятора приєднано додаткову камеру для збільшення або зменшення об'єму акумулятора. В камері знаходиться поршень, з можливістю рівноваги тиску газу акумулятора з одного боку і тиск рідини з напірної лінії - з іншого. Рух поршня залежить від зміни тиску рідини в камері демпфірування. UA 87080 U (12) UA 87080 U UA 87080 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до машинобудування, гірничої промисловості та будівництва, а саме до ударних пристроїв, що використовують для руйнування твердих порід та мерзлих ґрунтів. Відомий ударний пристрій (Україна, Пат. № 18914, B25D/00, Сліденко В.М., Шевчук С.П., Лістовщик Л.К., Опубл. 2006.19.06, Бюл. № 11), що складається із корпусу, який містить акумулятор енергії, камеру зведення і переливну камеру, бойок, що складається з поршня і штока. На штокові коаксіально з можливістю обмеженого осьового зміщення за допомогою упора розміщений ступінчастий клапан для періодичної взаємодії з поршнем бойка. Поверхнями клапана і корпуса створена камера, в якій розміщена активна площа клапана. Камера з'єднана з дросельним отвором та отвором нормального перерізу. Через ці отвори напірна магістраль має періодичний зв'язок зі зливною магістраллю, а отвір нормального перерізу розташований з можливістю перекриття зовнішньою поверхнею більшого діаметра клапана. На поверхні більшого діаметра клапана виконаний отвір з можливістю входу в зону кільцевої проточки. В верхній частині клапана є отвір. Всередині бойка розташований другий бойок, який за допомогою пружини притиснутий до кришки з гумовим демпфером. Недоліком цієї конструкції є неповне використання енергії удару для руйнування породи за рахунок складної форми ударного імпульсу, який згенерований бойком, та великий шкідливий вплив відбитого від породи імпульсу на елементи базової машини. Відомий гідромолот (Україна, Пат. № 28444, B25D 9/00, Сліденко В.М., Лисенко B.C., Шевчук С.П., Лістовщик Л.К., Опубл. 2007.07.27, Бюл. № 20), що складається із корпусу, бойка, золотника, який з'єднаний з бойком через демпфер, інструмента, золотника фазових переключень, який періодично з'єднує камеру розгону з напірною або зі зливною магістралями, причому золотник фазових переключень у вихідному положенні притиснутий до торця пружиною, камери зведення, яка завжди з'єднана з нагнітальною магістраллю, камери управління, яка періодично з'єднується з камерою зведення. Робоча рідина під тиском з камери управління через канал управління впливає на золотник, змушуючи його перемикатись в інше положення. Недоліком цієї конструкції є неповна передача енергії удару в породу через явище відскоку інструмента від породи в момент удару. Найбільш близьким за технічною суттю є відомий гідромолот (Україна, Пат. № 20456, Е21В 4/00, Сліденко В.М., Шевчук С.П., Лістовщик Л.К., Опубл. 2007.15.01, Бюл. № 1), що містить блок адаптивного керування і корпус з отворами, в якому утворені гідравлічні камери, зв'язані з нагнітальною магістраллю, і гідравлічну камеру, зв'язану зі зливною магістраллю, камеру демпфірування і послідовно розташовані інструмент, бойок, клапан, акумулятор, причому бойок і клапан при спряженні торців по конусній поверхні утворюють замкнуту поверхню, яка має поперемінний гідравлічний зв'язок з лінією нагнітання і зливу через канали в клапані і корпусі. Коаксіально клапану в корпусі розташована підпружинена втулка з радіальним отвором, що утворює з корпусом по зовнішній і торцевій частині камери, причому камера в торцевій частині має гідравлічний зв'язок з камерою демпфірування через паралельно встановлений зворотний клапан і дросель, а камера в зовнішній частині втулки має постійний гідравлічний зв'язок з лінією нагнітання і поперемінний зв'язок з замкнутою порожниною, що утворена спряженим бойком і клапаном через радіальні отвори у втулці і бойку. Основним недоліком даного пристрою є надлишкова витрата енергії удару гідромолота при зміні міцності породи. Задачею корисної моделі є створення пристрою для зменшення енерговитрат процесу руйнування гірських порід. Поставлена задача вирішується тим, що гідроударний пристрій містить блок адаптивного керування і корпус з отворами, в якому утворені гідравлічні камери, які зв'язані з нагнітальною магістраллю, і гідравлічну камеру, зв'язану зі зливною магістраллю, камеру демпфірування і послідовно розташовані інструмент, бойок, клапан, акумулятор, який відрізняється тим, що до основного акумулятора приєднано додаткову камеру для збільшення або зменшення об'єму акумулятора, в камері знаходиться поршень, з можливістю рівноваги тиску газу акумулятора з одного боку і тиск рідини з напірної лінії - з іншого, причому рух поршня залежить від зміни тиску рідини в камері демпфірування. Така конструкція дає можливість регулювати об'єм акумулятора та його енергію зарядки за допомогою переміщення додаткового поршня в залежності від зміни тиску в камері демпфірування. Таким чином, забезпечується рівномірне використання енергії гідроударного пристрою, підвищується точність адаптації та знижується енергоємність процесу руйнування, тим самим забезпечуються умови підвищення продуктивності. 1 UA 87080 U 5 10 15 Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на Фіг. 1 зображено гідроударний пристрій, на Фіг. 2 - електрогідравлічна схема управління. Гідроударний пристрій складається з корпусу 1 (Фіг. 1), в якому послідовно розташовані інструмент 2, бойок 3, клапан 4, поршень 5, який знаходиться в стакані 6, що в свою чергу розташований в акумуляторі 8. Бойок зі сторони акумулятора підпружинений пружиною 7. Акумулятор 8 сполучений з додатковою камерою 9, в якій знаходиться додатковий поршень 10. Клапан 4 має два отвори, через які іде сполучення нагнітальної порожнини 11 зі зливною порожниною 12. Камера демпфірування 13 сполучена через блок автоматичного керування 14, нагнітальну лінію 15, керований зворотний клапан 16, паралельно розташований дросель 17 з додатковою камерою 9. Тиск в камері демпфірування 13 регулюється датчиком тиску 18. Гідроударний пристрій працює в такий спосіб. В початковому положенні рідина, надходячи в камеру нагнітання 11 із нагнітальної магістралі 19 через отвори у клапані 4 проходить до зливної порожнини 12 і далі через зливну магістраль 20 на злив. При контакті інструмента з масивом із зусиллям підтискування   P  d2 4  pa , відбувається переміщення інструмента і бойка до моменту, коли буртик 22 бойка 2 не спрягається з конічною поверхнею 23 клапана. При цьому виникає зусилля взводу спряжених  20 25 30 35 40 45 2 2  бойка і клапана PВЗВ  рН   d2  d3 4 під дією якого відбувається холостий хід з прискоренням бойка і клапана і зарядка акумулятора. Рух спряжених бойка і клапана проводиться доти, поки радіальні отвори в клапані не перекриються кромкою втулки на корпусі, що призводить до різкого перекриття витоку з камери гідроудару. Гідроудар супроводжується різким підняттям гідравлічного тиску в камері і під його дією бойок і клапан розстиковуються і далі стиснений газ в акумуляторі розганяє бойок в протилежну сторону до удару по інструменту. Під дією пружини клапан вслід за бойком повертається в початкове положення і далі цикл повторюється. При зміні твердості масиву в бік її зменшення, збільшується тиск в камері демпфірування 13, датчик тиску 18 передає сигнал на ЕОМ, який керує пілотним електромагнітним клапаном (Фіг. 2). Пілотний електромагнітний клапан перемикає потік з-під торця штока блока адаптації на злив. Поршень 10 переміщається під дією газу в акумуляторі, що призводить до збільшення об'єму камери акумулятора, і відповідно, до зменшення ступеня стиснення в ньому газу, а отже і енергії зарядки акумулятора. При зміні твердості масиву в бік її збільшення, зменшується тиск в камері демпфірування, спрацьовує датчик тиску, пілотний електромагнітний клапан під дією сигналу від ЕОМ переключається в положення, при якому рідина із додаткової камери переміщається на злив. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Гідроударний пристрій, що містить блок адаптивного керування і корпус з отворами, в якому утворені гідравлічні камери, які зв'язані з нагнітальною магістраллю, і гідравлічну камеру, зв'язану зі зливною магістраллю, камеру демпфірування і послідовно розташовані інструмент, бойок, клапан, акумулятор, який відрізняється тим, що до основного акумулятора приєднано додаткову камеру для збільшення або зменшення об'єму акумулятора, в камері знаходиться поршень, з можливістю рівноваги тиску газу акумулятора з одного боку і тиск рідини з напірної лінії - з іншого, причому рух поршня залежить від зміни тиску рідини в камері демпфірування. 2. Гідроударний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що позаду акумулятора встановлено додаткову камеру блока адаптації. 2 UA 87080 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3