Стенд для исследования буримости горных пород Советский патент 1981 года по МПК E21C19/00 G01M19/00 

(54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ БУРИМОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД

1

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к стенкам для исследования буримости горных пород и режимов вращательного, вращательно-ударного и ударно-поворотного способов бурения.

Известен стенд для исследования буримости горных пород, содержащий базу, выполненную в виде рамы, на которой смонтированы подающий механизм, ударный и вращательный ручные механизмы,, взаимодействующие с буром 1.

Однако это устройство мало эффективно из-за наличия в нем ручных механизмов, что также не позволяет повысить точность измерений и ре гистрации основных параметров процесса бурения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стенд для . исследования буримости горных пород, на несущей раме которого смонтированы ударный механизм с приводом, механизм вращения с клиноременной передачей и подающий механизм, взаимодействующие с буром, причем стойка привода ударного механизма соединена жестко с корпусом ударного механизма, а к тросу подъемного механизма подвещен ударный механизм с приводом. Привод ударного механизма состоит из электродвигателя, который посредством трансмиссии соединен с редуктором, на валу которого насажен кривошип ударного механизма 2.

Недостатком этого стенда является большая масса привода ударного механизма, в котором стойка привода соединена жестко с корпусом ударного механизма, что приводит к увеличению постоянной инерционности в процессе работы, снижает точность

fQ измерений и регистрации основных параметров процесса бурения.

Цель изобретения - повышение точности измерения путем уменьшения инертности ударного механизма.

Эта цель достигается тем, что корпус

15 ударного механизма установлен с возможностью осевого перемещения, при этом ударный механизм с приводом снабжен дополнительной трансмиссией с натяжным элементом, выполненным в виде шарнирного четырехзвенника, на свободных осях кото20 рого расположены ролики.

На чертеже изображен стенд для исследования буримости горных пород, общий вид.

На несущей раме 1 стенда смонтированы подвижный ударный механизм 2 и его жестко установленный на стойке привод 3, механизм вращения 4. и подающий механизм 5 с грузом б, взаимодействующие с буром 7, подъемный механизм 8, к которому подвещен подвижный ударный механизм и противовес 9.

Привод 3 подвижного ударного механизма снабжен электродвигателем 10, вариатором 11 и коробкой скоростей 12, которые соединены между собой соответственно трансмиссиями 13 и 14.

Подвижный ударный механизм 2 соединен с его жестко установленным на стойке приводом 3 трансмиссией 15, внутри которой установлен щарнирный четырехзвенник 16, и имеет корпус 17 с расположенным внутри него цилиндром 18, подпружиненным бойком 19 и захватами 20 для удержания бойка при его взводе. Захваты сидят на оси ползуна 21, который посредством шатуна 22 соединяется с кривощипом 23.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Включается электродвигатель 10, вращение которого передается через трансмиссии 13 и 14 соответственно на вариатор 11 и коробку скоростей 12. Вращение кривощипа 23 подвижного ударного механизма осуществляется трансмиссией 15, натяжение которой обеспечивается щарнирным четырехзвенником 16. При вращении кривошипа 23 шатун 22 передает движение ползуну 21. Когда ползун движется вниз, сжимается пружина 24, при полном сжатии которой происходит взвод бойка 19 захватами 20. Запасенная потенциальная энергия пружины пропорциональна деформации сжатия, зависящей от радиуса кривощипа 23 и деформации предварительного поджатия, которое определяется положением опорной пружины и регулируется постановкой определенного количества опорных втулок 25. При движении ползуна 21 вверх сжимается пружина 26, величина сжатия которой может изменяться за счет изменения положения цилиндра 18. При этом, когда захваты 20 верхним концом упираются на цилиндр 18, происходит развод подпружиненного бойка 19, который может наносить удар на торец бура 7. Цикл периодически повторяется.

Частота удара бойка 19 может изменяться в широком диапазоне за счет установленного на стойке вариатора 11 и коробки скоростей 12.

Энергия удара бойка может изменяться за счет изменения его массы и за счет применения пружин с различной жесткостью.

Включение в работу каждого из описанных механизмов осуществляется с пульта управления 27.

Раздельное выполнение стойки привода и корпуса ударного механизма, а также наличие трансмиссии, соединяющей ударный механизм с его приводом, устраняют влияние массы привода, снижают постоянную инерционность системы привод - ударный механизм, что существенно увеличивает точность задания и регистрации осевых усилий, энергии удара, крутящего момента, частоты ударов и угла поворота между ударами и точность результатов.

Формула изобретения

, Стенд для исследования буримости горных пород, на несущей раме которого смонтированы ударный механизм, содержащий корпус, привод с трансмиссией, жестко установленный на стойке, бур, механизм вращения и подающий механизм, взаимодействующие с буром, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерений путем уменьшения инертности ударного механизма, корпус ударного механизма установлен с возможностью осевого перемещения, при этом ударный механизм с приводом

5 снабжен дополнительной трансмиссией с натяжным элементом, выполненным в виде шарнирного четырехзвенника, на свободных осях которого расположены ролики.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 404935, кл. Е 21 С 19/00, 1971 (прототип).