ДИНАМИЧЕСКОЕ УДАРНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1997 года по МПК E21C37/18 

Изобретение относится к ударным устройствам и может быть использовано для разрушения твердых сред, получения корня стружки, а также в металлургии, строительстве и т.д.

Известно ударное устройство, содержащее корпус, заполненный рабочей жидкостью, средство возбуждения импульсов энергии и ленту.

Известное устройство имеет ограниченную мощность ударного воздействия, не может генерировать двойную ударную волну, постепенно нарастающую ударную волну и т.д.

Сущность изобретения заключается в том, что ударное устройство, содержащее корпус, заполненный рабочей жидкостью, средство возбуждения импульсов энергии и ленту, снабжено подпружиненным, размещенным в корпусе толкателем, установленными на корпусе подводящим и отводящим патрубками, механизмом подачи ленты, на которой закреплены параллельно друг другу с возможностью соосного расположения с источником лазерной энергии световоды с высоким коэффициентом поглощения, причем световоды имеют переменную по длине площадь поперечного сечения, а источник лазерной энергии связан с механизмом подачи ленты через систему управления. Световоды имеют переменный по длине коэффициент поглощения.

Это позволяет значительно повысить мощность установки, формировать удар сложной формы (например, двойной), увеличить частоту ударов, используя при этом лазер с непрерывным излучением и высокую скорость протяжки ленты.

На фиг. 1 представлен продольный разрез устройства; на фиг. 2 вид в плане; на фиг. 3, 4, 5 и 6 примеры выполнения световодов.

Динамическое ударное устройство содержит корпус 1, заполненный рабочей жидкостью 2. Корпус 1 имеет форму в виде конденсатора взрывной волны. В корпусе 1 установлен подпружиненный толкатель 3 с рабочим органом 4. На корпусе 1 закреплен механизм 5 подачи ленты 6, на которой через определенные интервалы закреплены параллельно друг другу световоды 7 с высоким коэффициентом поглощения. На корпусе 1 установлен источник 8 лазерной энергии и подводящий 9 и отводящий 10 патрубки. Световоды 7 имеют возможность быть установленными соосно источнику 8 лазерной энергии, имеют переменную площадь поперечного сечения и переменный по длине коэффициент поглощения. Источник 8 лазерной энергии связан с механизмом 5 подачи ленты 6 через систему управления (не показана).

Устройство работает следующим образом.

Лента 6 движется по определенному закону (дискретно, непрерывно, с заданной скоростью и т.д.). В момент совпадения оси световода 7 с источником 8 лазерной энергии последний излучает импульс когерентного излучения. При пропускании импульса световод 7 с высоким коэффициентом поглощения взрывается, и образовавшаяся плазма создает ударную волну, которая воздействует на толкатель 3, совершая рабочее движение органа 4. После этого толкатель 3 пружиной возвращается в исходное положение. Механизм 5 протягивает ленту 6 до совпадения следующего световода 7 с источником 8 лазерной энергии. Далее цикл повторяется.

Подводящий патрубок 9 позволяет поддерживать полное заполнение внутренней полости корпуса 1 рабочей жидкостью 2, снабжен обратным клапаном (не показан) и соединен с насосом.

Отводящий патрубок 10 позволяет удалять остатки сгоревшей ленты 6, световодов 7, а также заменять рабочую жидкость.

Выполнение световодов 7 с переменным поперечным сечением, а также выполнение их с переменным по длине коэффициентом поглощения позволяет изменять форму волны, ее направленность, точку взрыва и величину высвобождения энергии в течение времени. Так, например, при использовании световода, изображенного на фиг. 4, его начальный и средний цилиндрические участки могут иметь малый коэффициент поглощения, первый шаровой участок со средним, а второй с высоким коэффициентом поглощения. При прохождении лазерного импульса через световод будет иметь место "двойная" ударная волна, причем шаровые участки будут являться очагами формирования взрывов, и на втором шаровом участке выделяется большее количество энергии. Через начальный и средний участки лазерная энергия пройдет без потерь.

Система управления синхронизирует работу лазера 8 механизма 5 подачи ленты 6.

Изобретение относится к ударным устройствам, которые могут быть использованы для разрушения горных пород, создания динамических вибраций, получения корня стружки и т.д. С целью повышения мощности удара и создания различной формы ударной волны устройство снабжено источником лазерной энергии, установленными на корпусе подводящим и отводящим патрубками и световодами с высоким коэффициентом поглощения, закрепленным на ленте параллельно друг другу с возможностью соосного расположения с источником лазерной энергии, причем световоды имеют переменную площадь поперечного сечения, а источник лазерной энергии связан с механизмом подачи ленты через систему управления, причем толкатель подпружинен к корпусу. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Динамическое ударное устройство, содержащее корпус, заполненный рабочей жидкостью, средство возбуждения импульсов энергии и ленту, отличающееся тем, что в качестве средства возбуждения импульсов энергии используется источник лазерной энергии, а устройство снабжено подпружиненным, размещенным в корпусе, толкателем, установленным на корпусе подводящим и отводящим патрубками, механизмом подачи ленты, на которой закреплены параллельно друг другу с возможностью соосного расположения с источником лазерной энергии световоды с высоким коэффициентом поглощения, причем световоды имеют переменную по длине площадь поперечного сечения, а источник лазерной энергии связан с механизмом подачи ленты через систему управления. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что световоды имеют переменный по длине коэффициент поглощения.