Стенд для моделирования работы породоразрушающих вставок Советский патент 1987 года по МПК E21B10/50 G01M7/08 

сатором (Ф) 7 ее гто„пожения, датчик (Д) 20 силы и лебедку 6. Матрица 8 имеет сквозное осевое ступенчатое отверстие 14 и размещена 30 внутренней сквозной ступенчатой проточке 9 прямоугольного сечения Ф 7. Он расположен в Т и снабжен крепежными 11 и направляющими 18, 33 плашками, установленными шарнирно на Ф 7 и Т, и рычажным механизмом 22. Последний имеет грузы, упоры 23 и электромагнит 24 со светочувствительными Д 25. В большой ступени от1

Изобретение относится к горной поомыш- ленности, в частности к стендам для моделирования работы породоразругпающих вставок в режиме шарошечного бурепия, а также для определения эффективности, надежности и работоспособности вставок и для определения их оптимальных форм и геометрических параметров.

Цель изобретения - повышение эффективности работы стенда путем приближения работы инструмента к естественным условиям за счет обеспечения моделирования работы вставок в режиме шарошечного бурения увеличением количества задаваемых режимных параметров работы стенда.

На фиг. 1 показан стенд для моделирования работы поро.аоразрушающих вставок, вертикальный разрез; на фиг. 2 -- разрез А-А на фиг. 1.

Стенд состоит из рамы 1 с направляющими 2, на которых установлен подвижный боек 3. В верхней части рамы 1 закреплен электромагнит 4 и блочки 5, на которых размещен трос лебедки 6, присоединенной к раме .

На нижней части рамы 1 установлен фиксатор 7 положения матрицы 8, имеющий внутреннюю сквозную ступенчатую проточку 9 прямоугольного сечения, в большой ступени 10 которой размешены подвижные крепежные плашки 1, фиксируемые болтами. Хвостовик 2 матрицы 8 размещен в меньшей ступени проточки 9 и соединен с матрицей цилиндрическим шарниром 13, а в матрице 8 выполнено сквозное ступенчатое от верстие 14 в большей ступени 15, которого закрепляются сменные втулки 16 с гюро- доразрушающими вставками 17. Стенд снабжается набором втулок 16, имеющих внутренние отверстия различного диаметра соответствующие диаметрам вставок 17, при этом наружный диа.метр втулок 16 постоянен. Фиксатор 7 матрицы 8 имеет направляю - щие плашки 18, прикрепленные к нему шарверстия 14 закреплена втулка 16 с породо- разрушающей вставкой 17. Блок 28 породы фиксируют относительно рамы 1. Сбрасывают боек 3, пересекающий световой луч между Д 25, и включается электромагнит 24. Далее Ф 7 опускается, а вставка 17 внедряется в породу. Приборами фиксируются глубина внедрения, сила удара, статическое усилие груза, передаваемое через механизм 22 на Ф 7. Далее боек 3 поднимается, и измеряется объем лунки выкола в блоке 28. 2 ил.

0

нирно, наковальню 19 с датчиком 20 силы и выстун 21 с дугообразной поверхностью. На выступе 21 шарнирно установлен рычажный механизм 22 с грузом Р. Один из

концов механизма 22 взаимодействует с упорами 23 на раме 1, а другой опирается на сердечник электромагнита 24, установленного на консоли прикрепленной к раме 1. На раме 1 закреплены светочувствительные датчики 25 и устройство 26 для измерения предударной скорости, а также устройство 27 для из.мерения глубины внедрения вставки в породный блок 28, который фиксируется относительно рамы 1 домкратами 29 с упорными плашками 30. К раме 1 присоеди- нена траверса 31, в проточках 32 которой установлены щарнирно направляющие плашки 33 для взаимодействия с плашками 18. Между траверсой 31 и фиксатором 7 установлены направляющие плашки 34. Плашки 18, 33 и 34 выполнены из .материала, и.мею0 щего наименьший коэффициент трения.

Плашки 18 и 33 имеют регуляторы 35 с шарнирами 36, предназначенными для изменения их положения относительно друг друга, что обеспечивает перемещение фиксатора 7

5 по наклонной плоскости 37. Кроме того, плащки 18 и 33 соединены шарнирами 38 и 39 с фиксатором 7 и траверсой 31 соответственно. На консоли имеются пазы 38 для ре1 улировки уровня установки электромагнита 24.

0 Стенд работает следующим образом. Перед началом работы устанавливают блок 28 породы на плиту и фиксируют его относительно рамы 1 домкратами 29 с плашками 30. Затем к траверсе 3 присоединяют плашки 33, устанавливая их на шарниры

5 39, и соединяют с регуляторами 35, а к фиксатору 7 присоединяют с помощью шарниров 38 плащки 18 и соединяют их также с регуляторами 35, которые размещены в фиксаторе 7. Потом в большую ступень 15 матрицы 8 запрессовывают

втулку 16 с вставкой 17 и устанавливают матрицу 8 в меньшей ступени проточки 9 на цилиндрический шарнир 13, при этом матрицу 8 фиксируют подвижными крепежными плашками под углом к горизонтальной поверхности блока 28. После этого устанавливают фиксатор 7 с матрицей 8 в направ- ляюш,ие плашки 33, а затем присоединяют к выступу 21 шарниром рычаг 2.2, один конец которого размещают в упорах 23, а другой - на выдвинутом сердечнике электромагнита 24. В процессе установки фиксатора 7 плашки 8 и 33 располагают наклонно (фиг. 1) и регуляторами 35 обеспечивают контакт плашек между собой по рабочим поверхностям 37.

Затем электромагнитом 4 и лебедкой, соединенной с ним, приподнимают боек 3 на заданную высоту, при этом электромагнит 24 и светочувствительные датчики 25 отключены. После этого ржлючают устройство для измерения предударной скорости и датчика 25. Затем отключив электромагнит 4 сбрасывают боек 3. При падении боек 3 пересекает световой луч между светочувствительными датчиками 25, в результате чего включается электромагнит 24, при этом время срабатывания электромагнита подбирается таким образом, что в момент нанесения удара бойком 3 по наковальне 19 сердечник электромагнита 24 выходит из зацепления с рычагом 22. После нанесения удара по наковальне 19 фиксатор 7 перемещается вниз, скользя плашками 18 по плашкам 33 и 34, при этом вставка 17 внедряется в породу, а глубина внедрения фиксируется устройством 27, которое включается в работу только в момент контакта вставки 17 с породой, а скорость соударения - устройством 26. Одновременно, в момент контакта вставки 17 с породой на нее передается статическое усилие от груза Р через рычажный механизм 22, рычаг которого поворачивается относительно шарнира в выступе 21 и относительно упоров 23 на раме 1.

Датчик 20 силы, установленный в наковальне 19, позволяет фиксировать силу удара, а датчик силы, установленный в выступе 21, фиксирует статическое усилие, передаваемое грузом Р через рычаг 22 на фиксатор 7. После этого боек 2 поднимается вверх, фиксатор 7 и рычаг 22 устанавливаются в исходное положение (фиг. 1), измеряется объем лунки выкола в блоке 28, а блок смеш,ается домкратами 29, например, вправо, и далее цикл повторяется.

Таким образом зная параметры вставки (диаметр, форму рабочей головки, высоту вставки от матрицы до торца рабочей головки и глубину ее заделки в матрице) можно определить рациональную область ее

применения, надежность крепления, работоспособность и режимные параметры работы. Наличие сменны.х втулок 16 позволяет испытывать на стенде вставки различного

ди; метра, шарнир 13 н плашки II обеспечивают, изменение угла а отверстие 14 позволяет выпрессовать втулку 16 с вставкой 17 из матрицы 8, направляющие плашки 18 и 34, установленные на шарнирах и- имеющие регуляторы, .аают возможность обеспечить работу вставок 17 в режиме качения (когда раб очая поверхность 37 перпендикулярна) и в режиме качения- скольжения (поверхность 37 наклонна).

Предлагаемая конструкция стенда обладает преимуц ествами по сравнению с известным стендом, заключающимся в том, что благодаря обеспечению моделирования работы вставок в режиме шарошечного бурения за счет последовательного воздействия на них ударной и статической нагрузок (наличие рычажного механизма) и за счет обеспечения работы вставок в режиме удара и удара-резания (наличие подвижного фиксатора с матрицей, траверсы и направляющих плашек) на предлагаемом стенде можно определить оптимальные параметры вставок, предназначенных для армирования шарошек различного диаметра, работающих как в режиме качения, так и в режиме каче ия-скольжения.

30

Формула изобретения

Стенд для моделирования работы поро- доразрушающих вставок, включающий раму с траверсой и с установленным на ее направляющих бойком, .матрицу с породоразрушаю- щей вставкой, датчик силы и лебедку, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы стенда путем приближения работы инструмента к естественным условия.м за счет обеспечения моде0 лирования работы вставок в режиме шарошечного бурения увеличением количества задаваемых режимных параметров работы стенда, он снабжен фиксатором положения матрицы, имеющим внутреннюю сквозную ступенчатую проточку прямоугольного сече5 ния и крепежные плашки, направляющими плашками, установленными шарнирно на- фиксаторе и на траверсе рамы с возможностью взаимодействия друг с другом, рычажным механизмом, присоединенным шарнирно к фиксатору и имеющим грузы и упоры, и

0 электромагнитом со светочувствительными датчиками, закрепленными на раме, при этом матрица установлена шарнирно в проточке фиксатора и имеет сквозное осевое ступенчатое отверстие, в большой ступени

е которого закреплена втулка с вставкой, а фиксатор размещен в траверсе рамы.

J-/

Изобретение относится к области горной пром-ти и позволяет повысить эффективность работы стенда путем приближения работы инструмента к естественным условиям за счет обеспечения моделирования работы вставок в режиме шарошечного бурения увеличением количества задаваемых режимных параметров работы стенда. Он включает раму 1 с траверсой (Т) и бойком 3 на ее направляюш,их 2, матрицу 8 с фик(Л со О1 о со го -А. ь ,( ,, У т,. // ///// // ////y Z/V I