Рабочий орган для разрушения монолитных объектов Советский патент 1991 года по МПК E21C37/02 

ФигЗ

ности описывающей осевую продольную полость, а последняя образована внутренними поверхностями у РЭ 1, соединяющими линии касания скошенных поверхностей с описыврющей цилиндрической поверхностью, После подали в ЭТ 5 жидкости давление передается на РЭ 1 и происходит раскол разрушаемого объекта. При этом увеличение начального диаметра ЭТ 5 обеспечивается при меньшей длине сопряженных поверхностей, т.е. ход раздвижки увеличивается. 5 ил.

Изобретение относится к горному делу и строительству и может быть использовано для объемного и направленного разрушения горных пород, железобетона, негабаритов, добычи и разделки блочного камня, как статическими нагрузками, так и при совместном воздействии статического и импульсного нагружения. Цель изобретения - увеличение надежности работы, упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей рабочего органа. Рабочий орган, состоящий из корпуса, образованного продольно расположенными и сопряженными между собой скошенными поверхностями раздвижных элементов(РЭ) 1,и распорного элемента установленного в осевой продольной полости, образованной внутренними поверхностями РЭ 1, устанавливают в шпур. Распорный элемент может быть выполнен в виде клина с числом граней в начале по числу внутренних поверхностей РЭ 1 и с удвоенным числом граней в последующей части. Распорный элемент может быть выполнен в виде эластичной трубки (ЭТ) 5, в которой под давлением закачивают жидкость. Число РЭ 1 может быть от 3 и более. Сопряженные между собой скошенные поверхности РЭ 1 образованы плоскостями, касательными к цилиндрической поверхС/

Изобретение относится к горному делу и строительству и можег быть использовано для объемного п направленного разрушения горных пород, железобетона, негабаритов, добычи и разделки блочного камня, как статическими нагрузками, так и при совместном воздействии статического и импульсного нагружения.

Целью изобретения является увеличение надежности работы, упрощение конструкции м расширение функциональных возможностей рабочего органа.

На фиг.1 представлен рабочий орган с корпусом из трах раздвижных элементов и распорным элементом в виде клина (до раздвижки раздвижных элементов), поперечный разрез; на фиг.2 - то же, после раздвижки раздвижных элементов; нафиг.З - рабочий орган с корпусом из четырех раздвижных элементов и распорных элементов в виде эластичной трубки, поперечный разрез (представлены составляющие силы, действующие на внутреннюю поверхность одного из раздвиу ных элементов); на фиг.4 - рабочий орган с рифлениями по всей наружной поверхности корпуса и составляющие силы, передаваемые на стенки шпура, поперечный разрез; на фиг.5 - то же, что и на фиг.4, при выполнении рифлений только на наружных поверхностях двух противолежащих распорных элементов,

Рабочий орган состоит из цилиндрического корпуса, образованного продольно расположенными и сопряженными между собой скошенными поверхностями раздвижных элементов 1, распорного элемента, установленного в осевой продольной полости, образованной внутренними поверхностями раздвижных элементов 1.

Распорный элемент может быть выполнен в виде клина 2 с числом граней в начале по числу внутренних поверхностей элементов 1 и с удвоенным числом граней в последующей части (фиг.1 и 2),

Сопряженные между собой скошенные поверхности раздвижных элементов 1 образованы плоскостями 3, касательными к цилиндрической поверхности, описывающей осевую продольную полость, а последняя

образована внутренними поверхностями 4 раздвижных элементов, соединяющими линии касания скошенных поверхностей с описывающей цилиндрической поверхно- стью.

Распорный элемент может быть выполнен в виде эластичной трубки 5, в которую под давлением закачивается „жидкость

(фиг.З). Число раздвижных элементов 1 может быть от 3 и более.

Устройство работает следующим образом.

Рабочий орган устанавливают в шпур 6

или скважину. При продольном внедрении клина 2 или расширении эластичной трубки 5 давление передается на внутренние поверхности 4 элементов 1. Нормальное усилие F на эти поверхности раскладывается

на усилие FI, перпендикулярное плоскостям 3, и усилие F2 - вдоль плоскостей 3. Таким образом каждый элемент выдвигается по направлению силы F2 и прижимается к плоскости 3 соседнего элемента 1 усилием Ft.

Усилие Ft обеспечивает компенсацию зазоров между элементами 1 (что важно при наличии эластичной трубки 5) и передает касательное усилие Pt на стенки шпура 6, которые при наличии рифления 7 вызывают

крутящие деформации в породе вблизи стенок шпура. Нормальные к стенкам шпура нагрузки передаются усилиями Ра и F-, (фиг.4). Такое сложное напряженное состояние особенно выигрышно при совместном

нагружении породы данным рабочим органом и импульсном (взрывном) воздействии на породу. Источник импульсной нагрузки может размещаться вне или внутри шпура с рабочим органом, при этом напряжения,

развиваемые рабочим органом, не должны превышать предела прочности породы.

При выполнении рифлений 7 только на двух противолежащих элементах 1 при ориентации рабочего органа относительно плоскости 8 раскола, как показано на фиг.5, в породе возникают растягивающие напряжения Вг, обусловленные усилиями Р2, а также сдвиговые напряжения Bi, обусловленные усилиями PL Раздвижные элементы 1 без рифлений скользят по окружности шпура 6, не передавая существенных касательных напряжений, т.е. устройство может быть использовано для направленного разрушения по одной плоскости.

В предлагаемом устройстве увеличение начального диаметра эластичной трубки 5 обеспечивается при меньшей длине сопряженных поверхностей, т.е. ход раздвижки может быть увеличен по сравнению с аналогами.

Формула изобретения Рабочий орган для разрушения монолитных объектов, включающий цилиндрический корпус, образованный продольно расположенными и сопряженными между собой скошенными поверхностями раз

Фиг.1

движных элементов;распорный эломснт, установленный в осевой продольной полости, образованной внутренними поверхностями раздвижных элементов, отличающий- с я тем, что с целью увеличения надежности

работы, упрощения конструкции и расширения функциональных возможностей рабочего органа, сопряженные между собой скошенные поверхности раздвижных элементов расположены в плоскостях, касательных к цилиндрической поверхности, описывающей осевую продольную полость, а последняя образована внутренними поверхностями раздвижных элементов, соединяющими линии касания скошенных

поверхностей с описывающей цилиндрической поверхностью.

Фиг.2

PL л

X.

В2

«,

25

йиг.5