Устройство для разрушения материалов Советский патент 1990 года по МПК E21C37/02 B25D17/02 E21C37/26 

Изобретение относится к машиностроению строительных, горнодобывающих и лесотехнических машин и может применяться в конструкциях машин для разрушения горных пород,дорожных покрытий, строительных сооружений и древесины вдоль волокон.

Цель изобретения - повышение эффективности разрушения путем перераспределения энергии удара.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство для разрушения материалов, разрез по оси, перпендикулярной лезвию; на фиг. 2 - эластичная камера, разрез по оси лезвия; на фиг, 3 - эластичная камера, вид сбоку вдоль лезвия; на фиг. 4 - вариант устройства с шарнирным соединением пластин ударника и бойка при наличии возвратных пружин.

Устройство для разрушения материалов содержит ударник со сходящимися пластинами 1, которые прикреплены к бойку 2. Внутри сходящихся пластин 1 расположена эластичная камера 3 с текучей средой 4. Сходящиеся пластины ударника образуют клин с лезвием 5. Боковые стенки 6 камеры 3 со сторон, не ограниченных пластинами 1,выполнены жесткими и жестко соединены между собой стержнями 7. В варианте с шарнирным соединением пластин 1 с ударником 2 пластины дополнительно имеют уши 8 с отверстиями, через которые посредством осей 9, проходящих через тело бойка 2, пластины 1 соединены с бойком. Возвратные пружины 10 прикреплены к телу бойка.

Устройство работает следующим образом.

В момент удара пластины 1 ударника в зоне лезвия 5 внедряются в разрушаемый материал под действием ударной силы, приложенной к б.ойку 2,Внедрившись в материал, устройство тормозится и энергия удара расходуется

0

5

0

5

0

5

0

5

на совершение полезной работы и преодоление сил трения между рабочими поверхностями пластин 1 и материалом. При резком торможении устройства в момент удара текучая среда 4 также резко тормозится и в эластичной камере 3 возникает гидравлический удар, в результате которого в зоне преграды для движения среды 4 возникает повышенное- давление, воздействующее через стенки эластичной камеры 3 на внутренние поверхности пластин 1 и через эти пластины - на разрушаемый материал, что позволяет приложить дополнительную полезную силу и одновременно препятствовать отскакиванию устройства от материала, так как энергия упругого удара об материал сообщит устройству при отскоке отрицательное ускорение и увеличит энергию гидроудара. Поскольку внутреннее трение текучей среды меньше трения пластин о разрушаемый материал,энергия удара этой среды используется полнее для создания разрушающей силы на стенки магистральной трещины в разрушаемом материале, образованной внедрением в него ударника. Жесткие боковые стенки 6 камеры 3 жестко соединены между собой стержнями 7 и предотвращают снижение давления текучей среды 4 в момент гидроудара,обеспечивая неизменность геометрического размера по ширине эластичной камеры 3. Под воздействием возникшего в результате гидроудара повышенного давления в эластичной камере 3 на внутренние поверхности пластин 1 последние, преодолевая сопротивление разрушающего материала, имеют возможность переместиться одна относительно другой по оси, перпендикулярной лезвию 5 и передать энергию гидроудара в виде силы, нормально расположенной к рабочей поверхности пластин 1 под углом, меньшим угла трения между

материалом и пластинами 1 на стенки магистральной трещины, образованной внедрением ударника в материал.

Поскольку в момент гидроудара давление в текучей среде достигает значительных величин и это давление воздействует на значительную площадь внутренней поверхности пластин 1 близко к зоне лезвия 5, то импульс силы, направленной на стенки магистральной трещины, будет также иметь значительную величину, что позволяет эффективнее использовать энергию удара на совершение полезной работы, а отсутствие предварительно настраиваемых частей устройства позволяет использовать его в динамических системах, что повышает производительность.

Формула изобретения

1. Устройство для разрушения материалов, содержащее ударник с закрепленными относительно него сходящимися в виде клина пластинами, которые установлены с возможностью радиапь0

ного перемещения, о тличаю- щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности разрушения путем перераспределения энергии удара, оно снабжено заполненной текучей средой эластичной камерой, которая расположена между пластинами.

2.Устройство по п,1, отличающееся тем, что пластины закреплены шарнирно и имеют возвратные пружины.

3.Устройство по п., о т л и - чающееся тем, что пластины закреплены жестко и выполнены из упругого материала.,

4.Устройство по пп, 1 -3, отличающееся тем, что, с целью снижения потерь давления теку0 чей среды при гидроударе, эластичная камера имеет жесткие стенки со сторон9 не ограниченных пластинами.

5.Устройство по п.отличающееся тем, что текучей

5 средой является ртуть.

6.Устройство по п.1, отличающееся тем, что текучей средой является металлическая дробь.

5

Изобретение относится к машиностроению, в частности к строительным, горнодобывающим и лесотехническим машинам, и может применяться для разрушения горных пород, древесины вдоль волокон и др. Цель изобретения - повышение эффективности разрушения путем перераспределения энергии удара. Устройство содержит ударник с закрепленными относительно него пластинами (П) 1, которые сходятся в виде клина и установлены с возможностью радиального перемещения. При этом П 1 могут устанавливаться шарнирно и подпружиниваться либо закрепляться жестко и выполняться из упругого материала. Между П 1 располагается эластичная камера (ЭК) 3, заполненная текучей средой 4 и взаимодействующая с П 1. Для снижения потерь при гидроударе ЭК 3 может иметь жесткие стенки со сторон, не ограниченных П 1. Текучей средой 4 может быть жидкость с высокой плотностью, например ртуть, либо металлическая дробь. В момент удара П 1 внедряются в материал, текучая среда 4 резко тормозится и в ЭК 3 возникает гидроудар. Давление в ЭК 3 повышается и воздействует через стенки на П 1, раздвигает их и воздействует дополнительно на материал. Это приводит к перераспределению энергии удара и повышению эффективности разрушения. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

s

Фиг. 2

Фиг.з

-2

Риг. 4