ПЕРЕНОСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОЙ РЕЗКИ Российский патент 2000 года по МПК B23D29/00 

Изобретение относится к средствам, используемым, преимущественно, в экстремальных ситуациях при спасении жизни людей, и может быть использовано как для резки арматуры, так и при дроблении каменных плит и других работ подобного рода.

Предлагаемое устройство при непредвиденных аварийных ситуациях позволит оперативно вести расчистку завалов для спасения людей, т.к. имеющиеся стационарные средства в таких случаях оперативно практически использовать не представляется возможным.

Взамен стационарных средств может быть использована конструкция облегченного переносного устройства, исполнительный механизм которого приводится в действие от автономного источника энергии - порохового заряда - патрона.

Решения, исполнительный механизм которых приводится в действие от порохового заряда, известны.

Таковыми являются "Монтажный пороховой пистолет" (а.с. СССР N 448948, кл. E 25 D 9/11) и "Пороховой пистолет для забивки крепежных деталей" (а. с. СССР N 919861 кл. B 26 D 9/11).

Их конструкция предусматривает осуществление демпфирования излишней энергии заряда посредством пружин. Такого рода демпфирование неприемлемо для механизмов, работающих в экстремальных ситуациях, где большая вероятность холостых выстрелов по ситуационным условиям, когда энергия не реализуется в полезную работу резки арматуры и должна быть поглощена конструкцией механизма, что приводит к резкому снижению его надежности и работоспособности. При осуществлении же полного демпфирования посредством пружинных элементов резко возрастают весовые характеристики, что неприемлемо для переносного, легко управляемого механизма.

Наиболее близким к заявленному является решение, приведенное в описании к патенту РФ N 2033904 (кл. L 23 D 29/00), "Переносное устройство для резки", содержащее механизм привода в виде однополостного цилиндра с отверстиями и с размещенными в нем поршнем со штоком, передающим усилие на режущий элемент. Поршень приводится в действие пороховым зарядом. Ввиду практического отсутствия демпфирования полной энергии порохового заряда при холостом выстреле такое решение неприемлемо с точки зрения работоспособности и надежности конструкции при ударных нагрузках.

Анализ аналогов, прототипа и других технических решений, в которых частично или полностью решена проблема демпфирования, показал, что эти решения либо не обеспечивают надежность механизмов, либо при мощных пружинных элементах не соответствуют понятию "переносное" по весовым характеристикам, что снижает эффективность их использования в экстремальных ситуациях.

При разработке данного изобретения была поставлена задача - снижение веса устройства и повышение при этом надежности и работоспособности.

Задача решена за счет того, что в известном устройстве, содержащем цилиндр с отверстиями для стравливания газа, поршень со штоком, размещенный в цилиндре с возможностью приведения в действие от источника давления, и исполнительный механизм, связанный с указанным штоком, цилиндр в предлагаемом устройстве выполнен с внутренними продольными пазами, начало которых находится в конце рабочего хода поршня, а их длина превышает, по крайней мере, на четверть высоту поршня.

Выполнение цилиндра с внутренними продольными пазами, начало которых находится в конце рабочего хода поршня, и длиной их, превышающей высоту поршня, обеспечивает перетекание газа высокого давления в демпфирующую полость и тем самым безударный останов поршня.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство выполнено в виде цилиндра 1 с предусмотренными в нем внутренними продольными пазами 2, начало которых находится в конце рабочего хода поршня 3 со штоком, и длиной их, превышающей, по крайней мере, на четверть высоту поршня. Поршень со штоком кинематически связан с исполнительным механизмом ножниц 4.

Вместо ножниц может быть использован другой режущий или ударный инструмент, например зубило, применяемое для разрушения бетонных и подобных им конструкций. На уровне начала внутренних продольных пазов установлена пружина возврата 5, а на дне демпфирующей полости - 6-тарельчатая пружина 7. На расстоянии высоты поршня 3 от начала продольных пазов выполнены отверстия 8 для стравливания газа во время работы. Механизм ножниц 4 приводится в действие поршнем 3 со штоком, упирающийся в шток 9, поджатый пружиной возврата 10. Полость пазов закрыта муфтой 11. В качестве источника давления использован, в частности, холостой патрон 12, устанавливаемый в торце цилиндра 1.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При выстреле патрона 12 газы перемещают поршень 3 со штоком, который передает усилие на шток 9 механизма ножниц 4. При этом сжимаются пружины возврата 5 и 10. При прохождении поршнем 3 со штоком области внутренних продольных пазов 2, которые имеют большую длину, чем высота поршня, в демпфирующую полость прорываются газы, обеспечивая в ней высокое давление, и запираются поршнем 3 на уровне окончания пазов 2. В дальнейшем происходят интенсивное сжатие газа и поглощение кинетической энергии массы поршня 3 со штоком.

В течение рабочего хода газ, сжимаемый под поршнем, сбрасывается через отверстия 8, что облегчает его движение. Когда поршень прошел отверстия 8, через них же сбрасывается высокое давление над поршнем, что облегчает демпфирование. В конце движения поршень 3 упирается в тарельчатую пружину 7, что полностью исключает жесткий удар в конце хода. По окончании движения поршень 3 со штоком возвращается в исходное положение пружинами возврата 5 и 10. Механизм готов к работе. Таким образом, исключаются удары, особенно при холостом ходе поршня, когда по каким-либо причинам оператору не удалось использовать энергию на полезную работу резания или разрушение бетонной конструкции.

Технико-экономическая эффективность достигается за счет снижения веса, увеличения надежности и облегчения работы оператора.

Изобретение относится к средствам, используемым преимущественно в экстремальных ситуациях при спасении жизни людей, и может быть использовано как для резки арматуры, так и при дроблении каменных плит и других работ подобного рода. Переносное устройство содержит цилиндр 1 с отверстиями 8 для стравливания газа, поршень 3 со штоком 9 и исполнительный механизм 4. Цилиндр 1 выполнен с внутренними продольными пазами 2, начало которых находится в конце рабочего хода поршня, а их длина превышает, по крайней мере, на четверть высоту поршня 3. При этом поршень 3 размещен в цилиндре 1 и приводится в действие от источника давления. А исполнительный механизм 4 связан с указанным штоком 9. При прохождении поршнем 3 области внутренних продольных пазов 2 газы прорываются в демпфирующую полость 6, обеспечивая в ней высокое давление. Таким образом, исключаются удары в конце хода поршня, что приведет к улучшению условий работы и увеличению надежности устройства. 1 ил.

Переносное устройство для импульсной резки, содержащее цилиндр с отверстиями для стравливания газа, поршень со штоком, размещенный в цилиндре с возможностью приведения в действие от источника давления, и исполнительный механизм, связанный с указанным штоком, отличающееся тем, что цилиндр выполнен с внутренними продольными пазами, начало которых находится в конце рабочего хода поршня, а их длина превышает, по крайней мере, на четверть высоту поршня.