Способ взвода и разгона снаряда и установка ударного действия для его реализации Российский патент 2021 года по МПК E21C37/00 

Изобретение относится к машинам для разрушения прочных строительных материалов, а именно к способам разгона снаряда в установках ударного действия.

В качестве прототипа выбран «Способ многоступенчатого взвода, разгона, удара и установка ударного действия для его реализации при разрушении горных пород» (RU № 2325527, МПК E21C37/00, опубликовано 27.05.2008), включающий ствол, размещенный в стволе снаряд, захват снаряда с тормозными колодками и привод захвата, свободно расположенные относительно друг друга в нерабочем состоянии, которые при взводе взаимно соединяют и перемещают внутри ствола под действием гидравлического потока двигателя, приводом которого служит гидравлический поток насоса базовой машины, а при разгоне - последовательно ступенчато разъединяют, при этом приводные потоки всех узлов осуществляют преобразованием потенциальной энергии гидравлического потока двигателя в кинетические, которые в момент начала разгона снаряда полностью разделяют. При взводе, одновременно с перемещением снаряда, перемещают ствол относительно стойки установки с помощью общего приводного энергетического потока, при этом скорость перемещения ствола при взводе превышает скорость перемещения поршня двигателя привода ствола в не менее чем два раза, в зависимости от кратности мультипликатора, а при разгоне скорость перемещения снаряда увеличивают путем суммирования перемещений всех узлов.

Основной недостаток указанного способа – сложная конструкция для его реализации и передача реактивной составляющей разгона снаряда на базовую машину.

Изобретение направлено на упрощение конструкции и защиту базовой машины от реактивной составляющей разгона (отдачи). Задача решается тем, что способ взвода и разгона снаряда в стволе установки ударного действия, включающий при взводе соединение гидроцилиндра, пружины, снаряда и их перемещение в стволе, а при разгоне последовательное их разъединение, согласно изобретению, вначале снаряд находится в нижнем положении и упирается в разрушаемую поверхность, гидроцилиндр, соединенный со стволом шарнирно и имеющий шток с захватом, перемещается вниз до встречи со снарядом, после этого происходит захват снаряда и перемещение его вверх по стволу до упора в инерционную массу, при этом при перемещении снаряд сжимает пружину и при упоре в инерционную массу, замки, установленные на ней, закрываются, образуя единую ударную массу, при соединении штоковой полости гидроцилиндра со сливом захват освобождает снаряд, который под действием силы тяжести ускорением движется вниз, после преодоления определенного расстояния замки инерционной массы раскрываются и снаряд, под действием высвободившейся энергии сжатой пружины, приобретает дополнительное ускорение и наносит удар по разрушаемой поверхности, при этом инерционная масса, двигаясь в противоположном направлении, воспринимает реактивную составляющую энергии пружины и за счет этого не передает ее на базовую машину.

Установка ударного действия, включающая ствол, установленный вертикально, снаряд, захват, гидроцилиндр, пружину, установленные внутри ствола, согласно изобретению, внутри ствола, расположена инерционная масса с замками, которая соединена с помощью пружины со снарядом, имеющим возможность перемещения внутри ствола по оси, совпадающей с осью ствола, при этом гидроцилиндр шарнирно установлен соосно стволу и соединен с верхней частью ствола, при этом гидроцилиндр имеет шток с захватом, который имеет возможность захвата и удержания снаряда при соединении со снарядом, при этом на верхней части ствола установлены упоры, предохраняющие инерционную массу от перемещения при сжатии пружины, при этом на нижней части ствола установлены предохранительные элементы.

Наличие существенного признака позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства условию патентоспособности «новизна».

Анализ патентной и научно-технической информации не позволил выявить источники, содержащие сведения об известности отличительных признаков заявляемого изобретения, что свидетельствует о его соответствии условию патентоспосбности «изобретательский уровень».

Предлагаемое изобретение поясняется графическими материалами. На фиг.1-3 представлены схемы, поясняющие способ взвода и разгона снаряда в стволе установки ударного действия и конструкцию, реализующую предлагаемый способ.

Установка ударного действия, содержит ствол 1, соосно размещенные в стволе снаряд 2, гидроцилиндр 3, шарнирно связанный со стволом 1, захват 4, пружину 5 и инерционную массу 6 с замками 7. Пружина 5 расположена между снарядом 2 и инерционной массой 6. Имеются упоры 8 и предохранительные элементы 9.

Установка работает следующим образом. В нерабочем состоянии ствол 1 установлен вертикально, снаряд 2 находится в нижнем положении и упирается в разрушаемую поверхность. Инерционная масса 6 с замками 7 расположена в верхней части ствола 1 и опирается на пружину 5, которая находится в разжатом состоянии. Шток гидроцилиндра 3 втянут и захват 4 не связан со снарядом 2 (фиг. 1).

При подаче рабочей жидкости в поршневую полость гидроцилиндра 3 шток с захватом 4 перемешается вниз до встречи со снарядом 2. Далее рабочая жидкость направляется в штоковую полость гидроцилиндра 3, происходит захват снаряда 3 и перемещение его вверх по стволу 1.

По мере перемещения снаряд 1 сжимает пружину 5, при этом инерционная масса 6 удерживается от перемещения упорами 8. Когда снаряд 2 упрется в инерционную массу 6, замки 7 закрываются, образуя единую ударную массу (фиг. 2).

При соединении штоковой полости гидроцилиндра 3 со сливом захват 4 освобождает снаряд 2, и под действием силы тяжести единая ударная масса с ускорением движется вниз. Пройдя определенное расстояние, замки 7 инерционной массы 6 раскрываются, и под действием высвободившейся энергии сжатой пружины 5 снаряд 2 приобретает дополнительное ускорение и наносит удар по разрушаемой поверхности. Инерционная масса 6, двигаясь в противоположном направлении, воспринимает реактивную составляющую энергии пружины, которая не передается на базовую машину (фиг. 3), и установка возвращается в исходное состояние (фиг. 1).

Предохранительные элементы 9 защищают конструкцию в случае провала снаряда 3.

Изобретение относится к области разрушения прочных строительных материалов, а именно к способам разгона снаряда в установках ударного действия. Способ взвода и разгона снаряда в стволе установки ударного действия, включающий при взводе соединение гидроцилиндра, пружины, снаряда и их перемещение в стволе, а при разгоне последовательное их разъединение, отличающийся тем, что вначале снаряд находится в нижнем положении и упирается в разрушаемую поверхность, гидроцилиндр, соединенный со стволом шарнирно и имеющий шток с захватом, перемещается вниз до встречи со снарядом, после этого происходит захват снаряда и перемещение его вверх по стволу до упора в инерционную массу, при этом при перемещении снаряд сжимает пружину и при упоре в инерционную массу замки, установленные на ней, закрываются, образуя единую ударную массу, при соединении штоковой полости гидроцилиндра со сливом захват освобождает снаряд, который под действием силы тяжести ускорением движется вниз, после преодоления определенного расстояния замки инерционной массы раскрываются и снаряд, под действием высвободившейся энергии сжатой пружины, приобретает дополнительное ускорение и наносит удар по разрушаемой поверхности, при этом инерционная масса, двигаясь в противоположном направлении, воспринимает реактивную составляющую энергии пружины и за счет этого не передает ее на базовую машину. Также раскрыта ударная установка для реализации способа. Технический результат заключается в упрощении конструкции ударной установки и исключении передачи реактивной составляющей разгона снаряда на базовую машину. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ взвода и разгона снаряда в стволе установки ударного действия, включающий при взводе соединение гидроцилиндра, пружины, снаряда и их перемещение в стволе, а при разгоне последовательное их разъединение, отличающийся тем, что вначале снаряд находится в нижнем положении и упирается в разрушаемую поверхность, гидроцилиндр, соединенный со стволом шарнирно и имеющий шток с захватом, перемещается вниз до встречи со снарядом, после этого происходит захват снаряда и перемещение его вверх по стволу до упора в инерционную массу, при этом при перемещении снаряд сжимает пружину и при упоре в инерционную массу замки, установленные на ней, закрываются, образуя единую ударную массу, при соединении штоковой полости гидроцилиндра со сливом захват освобождает снаряд, который под действием силы тяжести ускорением движется вниз, после преодоления определенного расстояния замки инерционной массы раскрываются и снаряд под действием высвободившейся энергии сжатой пружины приобретает дополнительное ускорение и наносит удар по разрушаемой поверхности, при этом инерционная масса, двигаясь в противоположном направлении, воспринимает реактивную составляющую энергии пружины и за счет этого не передает ее на базовую машину.

2. Установка ударного действия, включающая ствол, установленный вертикально, снаряд, захват, гидроцилиндр, пружину, установленные внутри ствола, отличающаяся тем, что внутри ствола расположена инерционная масса с замками, которая соединена с помощью пружины со снарядом, имеющим возможность перемещения внутри ствола по оси, совпадающей с осью ствола, при этом гидроцилиндр шарнирно установлен соосно стволу и соединен с верхней частью ствола, при этом гидроцилиндр имеет шток с захватом, который имеет возможность захвата и удержания снаряда при соединении со снарядом, при этом на верхней части ствола установлены упоры, предохраняющие инерционную массу от перемещения при сжатии пружины, при этом на нижней части ствола установлены предохранительные элементы.