Стенд для определения предударной скорости ударника пневмопробойника Советский патент 1990 года по МПК E02F5/18 G01M7/00 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для определения предударной скорости ударника пневмопробойников уст- ройств для проходки скважин в грунте; ударных узлов для забивания в грунт различных Конструктивных злементов.

Цель изобретения - повьппение точ- ности измерения при одновременном упрощении конструкции и обслуживания

На фиг.1 показан стенд для определения предударной скорости ударника пневмопробойника, обиий вид; на фиг.2 - наковальня с датчикаьш; на фиг.З - конструкция датчиков с регулируемой мерной базой.

Стенд для определения предударной скорости ударника пневмопробойника состоит из станины 1 и приспособления 2 для крепления испытуемого пневмопробойника З.В передней части корпуса 4 пневмопробойника 3 смонтирована наковальня 5 , на внешней поверх- ности которой расположен датчик для измерения конца движения уд арника 6 по мерной базе, выполненный в виде электроизолированного металлического кольца 7 и электрических контак- тов, один из которых 8 закреплен на кольце 7, а другой 9 на наковальне 5 испытуемого пневмопробойника.Датчи для измерения конца движения ударника 6 может быть выполнен, например, в виде хомута, стянутого болтовым со .динением (не показано) , а соединение электрических контактов 8 и 9 может быть осуществлено сваркой. Измерительное приспособление выполне но в виде электрически соедашенных между собой формирователя импульсов (не показан) и измерителя 10 времен- ных интервалов, который может быть выполнен в виде частотомера. Датчик для измерения начала движения ударника 6 по мерной базе выполнен в виде электроизолированного и подпружи- ненного штока 11, установленного в

гильзе 12, выполненной из токонепро- водяшего материала. 1 1 выполнен с кольцевым буртом, который является ограничителем его осевого перемеше- ния при взаимодействии с ударником 6, и установлен с возможностью взаи- модействия с пружиной 13. В гильзе 12 размещен стержень 1А, который закреплен в ней и к которому прикреплен электрический контакт 15. Электроизоляция штока 11 от наковальни 5 может быть осуществлена, например, установкой штока 11 с зазором относительно наковальни 5. Электрические контакты 8,9 и 15 электрически соединены проводниками с.Формирователем импульсов

Для обеспечения возможности регулирования мерной базы (Лиг.З) между датчиками начала и конца движения , ударника 6 установлена втулка 16,которая закреплена на наковальне 5 посредством резьбы 17. Между торцами наковальни 5 и втулки 16 устанавливаются калиброванные по толщине кольцевые прокладки 18. Гильза 12 может быть закреплена прессовой посадкой (фиг.2) либо установлена свободно (фиг.З) до упора 19 и прижата к пос..педнему гайкой 20. Датчик конца движения ударника 6 по мерной базе может быть закреплен и на втулке 16 (фиг.З).

Стенд работает следующим образом.

Ударник 6 при движении вперед контактирует сначала со штоком 11, а затем - с торцом наковальни 5, произведя по ней удар. 3 первом и во втором случаях формируется электрический сигнал (физическая- их природа различна) . Зная длину мерной базы и время между возникновением обоих сигналов, можно рассчитать величину предударной скорости ударника. Первый электрический сигнап образуется при контакте ударника 6 со штоком 11. При этом замыкается электрическая цепь; корпус 4 - ударник 6 - шток 11 - пружина 13 - стержень 14 - на гЬормирователь электрического импульса.

Спустя некоторое время ударник 6 наносит удар по наковальне 5. Это приводит к направленному движению электронов в материале, т.е. об.разуется электрический ток, который замьп ает электроцепь через электрические кон- такты 8 и 9. Отметим, что в диэлектрике также возникает электрический импульс за счет поворота доменов, который достаточно большой и усилителем при экспериментах не пользуются.

Согласно Канеля и Дремина электрические эффекты обусловлены динамическим перераспределением объемных зарядов на фронте УВ либо образованием пар Френкеля, обладающих электрическим моментом, котс рые ориентируются в направлении движения УВ. Указанные эффекты достигнуты воздействием взрыва, в то время, как заявителем проведены эксперименты, подтвердившие тот же эффект при механичеком ударе. При многократных ударах происходит накпеп торцовой поверхности штока 11, в результате чего из меняется мерная база 1.

Предложенный стенд позволяет регулировать мерную базу 1. Так, вывинчивая втулку 16, сдвигают шток. II до совпадения электрических импульсов от датчиков начала и конца движения ударника б по мерной базе 1. Это означает установку торца штока 11 заподлицо с торцом наковальни 5. Затем .замеряют расстояние между торцами втулки 16 и наковальни 5 и уст навли- вают прокладки 18, ширина которых соответствует требуемому расстоянию, т.е. после того, как гильза 12 будет завернута до упора, торец штока П должен войти за задний торец нако- .вальни 5. При этом предлагаемый |Стенд позволяет определять величину .1, поэтому не обязательно каждый 1опыт проводить с одним значением величины 1. Важно знать эту величину .при каждом опыте.

Формула изобретения

I. Стенд для определения предударной скорости ударника пневмопробой- ника, включающий станину с приспособ- ление.м для крепления испытуемого пневмопробойника, датчик для измерения начала движения ударника по мерной базе, выполненный в виде электроизолированного и подпружиненного штока для размещения в наковальне испытуемого пневмопробойкика, который установлен с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с ударником испытуемого пневмопробойника, и

электрических контактов, датчик для измерения конца движения ударника по мерной базе и измерительное приспо- собление, о т л и ч а ю ш и и«с л тем, что, с целью повышения точности измерения при одновременном упрощении конструкции и обслуживания,датчик для измерения конца движения

10 ударника по мерной базе выполнен в виде электроизолированного металлического кольца для закрепления на наковальне испытуемого пневмопробойника и электрических кс {тактов, для

5 закрепления одного из них соответственно на кольце, а другого - на наковальне испытуемого пневмопробойника, при этом измерительное приспособление выполнено в виде электричес- Ю ки соединенных между собой Формирователя импульсов и измерителя временных интервалов, причем электрические контакты датчиков для измерения начала и конца движения ударника по

5 мерной базе электрически соединены с формирователем импульсов.

2. Стенд по п.I, о т л и ч а ю - ш и и с я тем, что он имеет втулку.

которая установлена с возмож1гостью 0 осевого перемещения и (Фиксации в промежуточных положениях относительно наковальни испытуемого пневмопробойника, а датчик для измерения начала движения ударника по мерной базе зак- реплен на втулке, при этом втулка

расположена между датчиками для измерения начала и конца движения ударника по мерной базе.

0 3. Стенд по п.2, отличающий с я тем, что он имеет кольцевые прокладки для размещения между втулкой и наковальней испытуемого пневмопробойника.

854623 I

//7.. /... „Х

f5 9

7

п

z«

№1

/

г, /

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для определения преударной скорости ударника пневмопробойников - устр-в для проходки скважин в грунте. Цель - повышение точности измерения при одновременном упрощении конструкции и обслуживания. Стенд включает станину 1 и приспособление для крепления испытуемого пневмопробойника /ПП/. В передней части корпуса ПП на наковальне 5 расположен датчик для измерения конца движения ударника /У/ 6 по мерной базе. Датчик выполнен в виде электроизолированного металлического кольца 7 и электрических контактов, один из которых 8 закреплен на кольце 7, а другой 9 - на наковальне 5 испытуемого ПП. Измерительное приспособление выполнено в виде электрически соединенных между собой формователя импульсов и измерителя временных интервалов. Датчик для измерения начала движения У 6 по мерной базе выполнен в виде электроизолированного и подпружиненного штока 11, установленного в гильзе 12, в которой размещен стержень 14 с прикрепленным электрическим контактом 15. Для обеспечения возможности регулирования мерной базы между датчиками начала и конца движения У 6 установлена втулка 16. При движении вперед У 6 контактирует сначала со штоком 11, а затем с торцом наковальни 5, произведя по ней удар. Зная длину мерной базы и время между возникновением обоих сигналов, можно рассчитывать величину предударной скорости У 6. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

/5 П 11 Фиг. г