ПЕРЕНОСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОЙ РЕЗКИ Российский патент 2002 года по МПК B23D29/00 B23D17/06 

Изобретение относится к средствам, используемым преимущественно в экстремальных ситуациях для резки арматуры, при дроблении каменных плит и других подобных работах.

Предлагаемое устройство при аварийных ситуациях позволит оперативно вести расчистку завалов для спасения людей. Использование стационарных средств в таких ситуациях практически не представляется возможным. Взамен может быть использована конструкция, исполнительный механизм которой приводится в действие от автономного источника давления - порохового заряда (патрона).

Такие решения известны. Так, приведенное в описании к патенту РФ 2033904, кл. В 29 D 29/00 решение содержит механизм привода в виде однополостного цилиндра с размещенным в нем поршнем со штоком, передающим усилие на режущий элемент. Поршень приводится в действие пороховым зарядом.

Наиболее близким решением к заявляемому является решение, приведенное в описании к заявке 96121490/02 (решение о выдаче патента от 30 мая 2000 г.). Оно выполнено в виде цилиндра с отверстиями для стравливания газа и с размещенным в нем поршнем со штоком, приводимым в действие от источника давления, и исполнительного механизма, связанного со штоком.

В цилиндре предусмотрены внутренние продольные пазы, от начала которых на расстоянии, равном высоте поршня, вне паза выполнены отверстия, при этом начало пазов находится в конце рабочего хода поршня, а длина их превышает высоту поршня, по крайней мере, на четверть.

В известном решении выполнение отверстия вне паза обеспечивает дискретный сброс давления из полости под поршнем, а затем, после прохождения поршнем отверстия - из полости над ним. Неравномерность, скачкообразность процесса приводят к нерациональному использованию энергии заряда.

При разработке предлагаемого решения была поставлена задача повышения полезной энергии поршня за счет оптимизации процесса.

Задача решена за счет того, что в известном переносном 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 поршнем со штоком, 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, отверстия в предлагаемом решении выполнены в стенке цилиндра параллельно его оси в начале пазов и с выходом в атмосферу.

Выполнение отверстий в стенке цилиндра в начале пазов параллельно его оси и с выходом их в атмосферу обеспечивает:
- при рабочем ходе поршня свободный сброс газа из полости под ним;
- после окончания рабочего хода газ по пазам, с большой скоростью эффективно заполняя демпфирующую полость, увлекает воздух из атмосферы (благодаря эффекту эжекции, возникающему при высоких скоростях);
- после перекрытия пазов поршнем повышенное остаточное давление над поршнем свободно сбрасывается в атмосферу, уменьшая усилие поршня.

Таким образом, обеспечивается резкое снижение энергии движения поршня, что обеспечивает эффективное демпфирование его при холостом выстреле.

На чертеже представлено предлагаемое решение.

Устройство содержит цилиндр 1 с отверстиями 2, поршень 3 со штоком, размещенный в цилиндре 1 с возможностью приведения в действие от источника давления 4, в качестве которого использован, в частности, холостой патрон, установленный в торце цилиндра 1, поршень 3 со штоком кинематически связан с исполнительным механизмом ножниц 5 через шток 6.

Цилиндр 1 выполнен с внутренними продольными пазами 7, начало которых находится в конце рабочего хода поршня 3 со штоком, а их длина превышает, по крайней мере, на четверть высоту поршня. На уровне начала продольных пазов установлена пружина возврата 8, а на дне демпфирующей полости 9 - тарельчатая пружина 10. Шток 6 имеет пружину возврата 11. Полость продольных пазов 7 закрыта муфтой 12.

Предлагаемое устройство работает следующим образом:
при выстреле патрона 4 газы перемещают поршень 3 со штоком, который передает усилие на шток 6, механизм ножниц 5, пружины возврата 8 и 11 сжимаются. В процессе рабочего хода газ под поршнем 3 сбрасывается через отверстия 2, облегчая его движение. При дальнейшем движении, после рабочего хода газы над поршнем 3 врываются в продольные пазы 7 и с большой скоростью движутся в демпфирующую полость 9, заполняя ее до определенного давления. В этот момент сброса газа в отверстие 2 практически нет, ибо давление газа при большей скорости незначительно. По мере заполнения демпфирующей полости 9 скорость газа в пазах 7 резко падает, а в момент положения поршня в конце их равна нулю. В этот период повышенное давление газа над поршнем 3 интенсивно сбрасывается через отверстия 2, уменьшая силу давления на поршень, что значительно облегчает демпфирование.

В конце движения поршень 3 упирается в тарелчатую пружину 10, что полностью исключает жесткий удар в конце хода. Затем пружины возврата 8 и 11 возвращают механизм в исходное положение для дальнейшей работы. Таким образом исключаются ударные нагрузки, особенно опасные при холостом выстреле, когда по каким-то причинам оператору не удалось избежать его.

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

Изобретение относится к средствам, используемым преимущественно в экстремальных ситуациях для резки арматуры, при дроблении каменных плит и других подобных работах. Устройство содержит цилиндр с отверстиями, поршень со штоком, размещенный в цилиндре с возможностью приведения в действие от источника давления, и исполнительный механизм, связанный с поршнем. 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. Отверстия в стенке цилиндра выполнены параллельно его оси в начале пазов и с выходом в атмосферу. Изобретение позволяет повысить полезную энергию поршня. 1 ил.

Переносное устройство для импульсной резки, содержащее цилиндр с отверстиями, поршень со штоком, размещенный в цилиндре с возможностью приведения в действие от источника давления, и исполнительный механизм, связанный с указанным поршнем со штоком, при этом 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, отличающееся тем, что отверстия в стенке цилиндра выполнены параллельно его оси в начале пазов и с выходом в атмосферу.