Устройство для резания электроимпульсным способом плит из бетонов и горных пород

 

Изобретение относится к горному делу и строительству и предназначено для резания плит при строительно-монтажных работах. Цель изобретения - повышение качества резания за счет снижения шероховатости поверхности реза. Устройство содержит корпус t с линейно закрепленными в его полости высоковольтными электродами 2 и установленным с зазором для размещения плиты оппозитно последним заземленным электродом 3. Параллельно электродам 2 установлена нагрузочная балка k, выполненная из токопроводящего материала и связанная электрически с заземленным электродом 3 посредством шпилек 8..Между высоковольтными электродами 2 и нагрузочной балкой 3 вдоЛь последней установлен дополнительный заземленный элект Зод 11. При подаче напряжения на электроды 2, 3 между ними формируются каналы разрядов, что приводит к дроблению и выносу частиц бетона плиты 13 в зазоре между электродами 2, 3. Балка А и электрод 11 обеспечивают высокую чистоту реза. 1 з.п. ф-лы, 2 йл., 1 табл. (в (Л

„„SU„„1587995

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК с (g1)g E. 21 C 37/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.,(46) 07.05.93. Бюл. и 17 (21) 4489740/03 (22) 05.10,88 (71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском . политехническом институте им. С,М. Кирова (72) A.M, Адам, Н.Т. Зиновьев, Б.В,Семкин и Ж.Г. Танбаев (56) Авторское свидетельство СССР .N 730034, кл. Е 21 С 37/18, 1976, Авторское свидетельство СССР

М 1529828, кл. F. 21 С 37/18, 05.04.88. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗАНИЯ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНЫМ СПОСОБОМ ПЛИТ ИЗ БЕТОНОВ

И ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к горному делу и строительству и предназначено для резания плит при строительно-монтажных работах. Цель изобретенияповышение качества резания за счет снижения шероховатости поверхности

2 реза, Устройство содержит корпус с линейно закрепленными в его полости высоковольтными электродами 2 и установленным с зазором для размещения плиты оппоэитно последним зазе- . мленным электродом 3. Параллельно электродам 2 установлена нагрузочная балка 4, выполненная из токопровпдящего материала и связанная электрически с заземленным электродом 3 посредством шпилек 8.. Между высоковольтными электродами 2 и нагрузочной балкой 3 вдоль последней установлен дополнительный заземленный электрод

11. При подаче напряжения на электроды 2, 3 между ними формируются ка- д налы разрядов, что приводит к дроблению и выносу частиц бетона плиты 13 в зазоре между электродами 2, 3. Балка 4 и электрод 11 обеспечивают вы- С сокую чистоту реза. 1 з.п, ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к горному делу и .строительству и может быть использовано при строительно-монтажных раЬотах для резания плит из бе5 тонов и горных. пород.

Цель изобретения - повышение качества резания за счет снижения шероховатости поверхности реза.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2сечение А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из расположенных линейно в ряд в полости корпуса

1 высоковольтных электродов 2, оппо; зитяо которым с зазором для размещения плиты установлен заземленный электрод 3, а вдоль высоковольтных электродов 2 размещена параллельно . им нагрузочная балка 4. га

Электроды 2 представляют собой прутки арматурной стали диаметром

24 мм, запеченные в полиэтиленовую оболочку с наружным диаметром 80 мм.

Электроды 2 перемещаются вертикально 25 по направляющим 5, прикрепленным к крышке 6 корпуса 1. Заземленный электрод 3 выполнен из стального швеллера и 20 длиной 1500 мм. Нагрузочная балка 4 изготовлена из токо- З0 проводящего материала, а именно из угловой стали размером 80 х 60 х 5 мм длинои 1500 мм .

Статическое давление в плите и электрическая связь балки 4 и электрода 3 создается путем стягивания на-. грузочной балки 4 и заземленного электрода 3 двумя шпильками 7 и 8, расположенными у краев плиты. В корпусе 1 размещена решетка 9 под слоем 40 технической воды 10.

Кроме того, целесообразно между высоковольтными электродами 2 и нагрузочной балкой 4 вдоль нее расположить дополнительный заземленный электрод 4

11, выполненный из стального швеллера

К 5 длиной 1500 мм. Он прикреплен к . двум текстолитовым стержням 12, с помощью которых может опускаться под собственным весом по направляющим 5.

Во всех проведенных испытаниях использовали железобетонные т(литы В-1318 размером 165 х 1300 х 2800 мм, Устройство раЬотает следующим образом.

Электрод 3 и нагрузочная Ьалка 4 стягиваются шпильками 7 и 8 и заземляются. Высоковольтные электроды 2 располагаются на поверхности плиты 13 на расстоянии около 10 см от нагрузочной балки 4, К этим электродам подключается генератор импульсных напряжений, собранный,. например, по схеме

Аркадьева-Маркса (на чертежах не показан), который генерирует импульсы с амплитудой U = 400 кВ, энергией

W = 13,3 кДж и частотой f = 2 Гц. Под воздействием высоковольтных импульсов бетон плиты 13 под электродами

2 разрушается. При этом электроды 2 опускаются под собственным весом вниз до соприкосновения с заземленным электродом 3, т.е. до полного прорезания плиты 13.

Дополнительный заземленный элект-. род 11 может располагаться-вплотную к нагрузочной балке 4, стянутой шпильками 7 и 8 с заземленным элект-; родом 3. На поверхности плиты 13 на расстоянии около 10 см от электрода

11 устанавливаются высоковольтные электроды,2. От генератора импульсных напряжений к электродам 2 подаются высоковольтные импульсы с U 400 кВ, M = 13,3 кДж,,f 2 Гц. Импульсы высокого напряжения разрушают бетон плиты 13, что приводит к опусканию вниз электродов 2 и 11 .и, следовательно, к резанию плиты..

При резании устройством-прототийом железобетонную плиту укладывали на аналогичную плиту - изоляционное основание - с тем,чтобы акустические жесткости обрабатываемого изделия и основания были одйнаковы. Плита-основание йме.ла отверстие, в котором располагались дополнительные заземленные электроды, Чередующиеся высоковольтные и зазем- . ленные электроды, выполненные из арматурной стали с полиэтиленовой оболочкой, размещали на поверхности плиты. В экспериментах использовали генератор с параметрами импульсов U =

400 кВ, M = 13,3 кДж,.Е = 2 Гц.

Были проведены также испытания базового оЬъекта, которые отличались от испытаний устройства-прототипа тем, что оЬрабатываемую плиту укладывали .на решетку, а в самом устройстве отсутствовал дополнительный заземленный электрод. шероховатость поверхности полученных резов определяли по формуле

87995 где К вЂ” среднее арифметическое .отклонение профиля в пределах базовой длины; n — число выбранных точек профиля на Ьаэовой длине;

У; - отклонение профиля, которая применяется в соответствии с ГОСТ 278>-73 для учета свойств шероховатости поверхностей. При расчетах Ко в качестве базовой длины принята вся .длина поверхности реза.

Измерения отклонений профиля У; производили штангенциркулем.

Кроме того, проводили визуальные наблюдения зоны трещинообразова"

-ния на поверхности плиты, прилегающей к резу.

Результаты испытаний предлагаемого устройства, устройства-прототипа и базового объекта представлены, в таблице.

Каждым устройством пройдено по три реза. В таблице приведены соот" ветствующие значения Ка.. а также средние величины шероховатости.

Как видно из таблицы, по сравне. нию с устройством-прототипом предла-, ОЬрабатываемое иэделие

Опыт Шероховатость

К, мм

ОЬъект испытаний

Средняя шероховатость, мм

1 63

2 67

3 60

1 .49

2 59

3 58

38

2 36 ,3 33

1 21

2 30 .3 24

Базовый объект

63 железобетонные плиты

8-13-28

Известное устройство (прототип) 55

36 гаемое устройство по и. 1 формулы иэоЬретения позволяет уменьшить шероховатости реза примерно в. 1,5 ра за, Кроме того, предлагаемое устройство по пп. 1 и 2 формулы изобретения позволяет уменьшить шероховатость поверхности реза до двух раэ по сравнению с прототипом..

Предлагаемое устройство по п, 1 формулы изобретения

Предлагаемое устройство по пп. 1 и 2

Формулы изобретения б

По сравнению с базовым объектом шероховатости поверхности реэов, полученных предлагаемым устройством, меньше более чем в 1,5 раза.

5 .Визуальные осмотры оЬрабатываемых изделий покаэали, что при резании устройством-прототипом и базовым объектом на поверхности плиты появ1О ляются трещины, распространяющиеся от поверхности реза ° При резании плит предлагаемым устройством таких трещин не оЬнаружено.

Формула изобретения

1. Устройство для .Резания электроимпульсным способом плит иэ бетонов и горных пород, включающее корпус с линейно закрепленными в его полости высоковольтными электродами и установленным с зазором для размещения плиты оппоэитно последним .заземленным электродом,. о т л и ч а ю щ е " е с я тем, что, с целью повышения качества резания эа счет снижения

25 шероховатости поверхности реза, оно снабжено нагрузочной балкой, BHlloll ненной иэ токопроводящего материала, которая установлена параллельно высоковольтным электродам и связана

ЗО электрически с заземленным электроА .

2. Устройство по и. I о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно выполнено с дополнительным заземленным

З5 .электродом, установленным между вы1 соковольтными электродами и нагрузоч. ной балкой, вдоль последней.

Составитель f. Столбцов

Техред Л.Серд|окова Корректор A.ПбРУчаР

Редактор Т. Иванова

Заказ 1973 Тирам . Подписное

ВНИИПИ Говударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно"издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Ге арина,101