Устройство для разрушения материалов

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к строительным, горнодобывающим и лесотехническим машинам, и может применяться для разрушения горных пород, древесины вдоль волокон и др. Цель изобретения - повышение эффективности разрушения путем перераспределения энергии удара. Устройство содержит ударник с закрепленными относительно него пластинами (П) 1, которые сходятся в виде клина и установлены с возможностью радиального перемещения. При этом П 1 могут устанавливаться шарнирно и подпружиниваться либо закрепляться жестко и выполняться из упругого материала. Между П 1 располагается эластичная камера (ЭК) 3, заполненная текучей средой 4 и взаимодействующая с П 1. Для снижения потерь при гидроударе ЭК 3 может иметь жесткие стенки со сторон, не ограниченных П 1. Текучей средой 4 может быть жидкость с высокой плотностью, например ртуть, либо металлическая дробь. В момент удара П 1 внедряются в материал, текучая среда 4 резко тормозится и в ЭК 3 возникает гидроудар. Давление в ЭК 3 повышается и воздействует через стенки на П 1, раздвигает их и воздействует дополнительно на материал. Это приводит к перераспределению энергии удара и повышению эффективности разрушения. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (У1), Е 21 С 3/24, 3/20, 37/02

ИИ1Л1Л -:

Б! ; &ЛИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСИОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 44441 55/23-03 (22) 14 ° 04.88 (46) О?,04.90. Бюл. 1 13 (75) М.А.Паюсов (53) 622.233.05 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 985240, кл. Е 21 В 10/36, 1982, Авторское свидетельство СССР

В 123931 7, кл. F. 21 С 37/02, 1 984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к строительным, горнодобывающим и лесотехническим машинам,:. и может применяться для

„.Я0„„555475 A 1

2 разрушения горных пород, древесины вдоль волокон и др. Цель изобретения — повышение эффективности разруб t шения путем перераспределения энергии удара. Устройство содерзит ударник с закрепленными относительно него пластинами (П) 1 которые сходятся в виде клина и установлены с возможностью радиального перемещения, При этом П 1 могут устанавливаться шарнирно и подпрузиниваться, либо закрепляться жестко и вытолняться из упругого материала. Мезду П 1 рас полагается эластичная камера (3K) 3, заполненная текучей средой 4 и взаи1555475

35 модействующая с П 1, Дпя снижения потерь при гидроударе ЭК 3 может иметь жесткие стенки со сторон, не ограниченных П 1, Текучей средой 4 может быть жидкость с высокой плотностью, например ртуть, либо металлическая дробь. В момент удара П 1 внедряются в материал, текучая среИзобретение относится к машиностроению строительных, горнодобывающих и лесотехнических машин и может при..еняться в конструкциях машин для разрушения горных пород, дорожных покрытий, строительных сооружений и древесины вдоль волокон, 20

Цель изобретения — повышение эффективности разрушения путем перераспределения энергии удара, На фиг,1 изображено предлагаемое устройство для разрушения материалов, 25 разрез по оси, перпендикулярной лезвию; на фиг. 2 — эластичная камера, разрез по оси лезвия; на фиг. 3— эластичная камера, вид сбоку вдоль лезвия; на фиг. 4 — вариант устройства с шарнирным соединением пластин ударника и бойка при наличии возвратных пружин.

Устройство для разрушения материалов содержит ударник со сходящимися пластинами 1, которые прикреплены к бойку 2, Внутри сходящихся пластин 1 расположена эластичная камера 3 с текучей средой 4. Сходящиеся пластины ударника образуют клин с лезвием 5.

Боковые стенки 6 камеры 3 со сторон, не ограниченных пластинами 1,выполнены жесткими и жестко соединены между собой стержнями 7, В варианте с шарнирным соединением пластин 1 с ударником 2 пластины дополнительно имеют уши 8 с отверстиями, через которые посредством осей 9, проходящих через тело бойка 2, пластины 1 соединены с бойком, Возвратные пружины 10 прикреплены к телу бойка, Устройство работает следующим образом, В момент удара пластины 1 ударника в зоне лезвия 5 внедряются в разрушаемый материал под действием удар55 ной силы, приложенной к бойку 2,Внедрившись в материал, устройство тормозится и энергия удара расходуется да 4 резко тормозится и в ЭК 3 возникает гидроудар, Давление в ЭК 3 повынается и воздействует через стенки на П 1, раздвигает их воздействует дополнительно на материал.

Это приводит к перераспределению энергии удара и IIQHbIUIeHHIo эффективности разрушения. 5 з.п. ф-лы, 4 ил. на совершение полезной работы и преодоление сил трения между рабочими поверхностями пластин I и материалом.

При резком торможении устройства в момент удара текучая среда 4 также резко тормозится и в эластичной камере 3 возникает гидравлический удар, в результате которого в зоне преграды для движения среды 4 возникает повышенное давление, воздействующее через стенки эластичной камеры 3 на внутренние поверхности пластин 1 и через эти пластины — на разрушаемый материал, что позволяет припожить дополнительную полезную силу и одновременно препятствовать отскакиванию устройства от материала, так как энергия упругого удара об материал сообщит устройству при отскоке отрицательное ускорение и увеличит энергию гидроудара, Поскольку внутреннее трение текучей среды меньше трения пластин о разрушаемый материал,энергия удара этой среды используется полнее для создания. разрушающей силы на стенки магистральной трещины в разрушаемом материале, образованной внедрением в него ударника. Жесткие боковые стенки 6 камеры 3 жестко соединены между собой стержнями 7 и предотвращают снижение давления текучей среды 4 в момент гидроудара,обеспечивая неизменность геометрического размера по ширине эластичной камеры

3, Под воздействием возникшего в результате гидроудара повышенного давления в эластичной камере 3 на внутренние поверхности пластин 1 последние, преодолевая сопротивление разрушающего материала, имеют возможность переместиться одна относительно другой по оси, перпендикулярной лезвию 5 и передать энергию гидроудара .в виде сипы, нормально расположенной к рабочей поверхности пластин 1 под углом, меньшим угла трения между

1555475 материалом и пластинами 1 на стенки магистральной трещины, образованной внедрением ударника в материал.

Поскольку в момент гидроудара давление в текучей среде достигает значительных величин и это давление воздействует на значительную площадь внутренней поверхности пластин 1 близко к зоне лезвия 5, то импульс силы, направленной на стенки магистральной трещины, будет также иметь значительную величину, что позволяет эффективнее использовать энергию удара на совершение полезной работы, а отсутствие предварительно настраиваемых частей устройства позволяет использовать его в динамических системах, что повышает производительность.

20

Формула изобретения

l Устройство для разрушения материалов, содержащее ударник с закреп- 25 ленными относительно него сходящимися в виде клина пластинами, которые установлены с возможностью радиального перемещения, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения эффек тив нос ти ра зр ушения путем перераспределения энергии удара, оно снабжено заполненной текучей средой эластичной камерой, которая расположена между пластинами.

2. Устройство по п,1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что пластины закреплены шарнирно и имеют возвратные пружины, 3. Устройство по и,1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что пластины закреплены жестко и выполнены из упругого материала.

4, Устройство по пп. 1 — 3, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения потерь давления текучей среды при гидроударе, эластичная камера имеет жесткие стенки со сторон, не ограниченных пластинами.

5, Устройство по п,1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что текучей средой является ртуть, 6. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что текучей средой является металлическая дробь, 1555475

Составитель О,Собин

Редактор Е.Папп Техред JI,Сердюкова Корректор С.Черни

Заказ 544 Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101