Устройство ударного действия

Заявляемое техническое решение относится к горной промышленности, строительству, металлургии. Решаемая техническая задача состоит в создании посредством наконечника ударного инструмента такого напряженно-деформированного состояния объекта разрушения в точке удара, которое характеризуется неравномерным градиентом создаваемых внутренних напряжений деформации твердого тела, которые приводят к разрушению объекта в зоне удара. Устройство ударного действия содержит корпус 1, во внутренней полости 2 которого размещен с возможностью перемещения вдоль оси поршень-ударник 3. В полости 2 соосно размещен также с возможностью перемещения вдоль оси инструмент 4 с рабочим наконечником 5 на конце. Наконечник 5 выполнен с уменьшающимся переменным поперечным сечением, минимальным на конце. Геометрически поперечное сечение наконечника 5 выполнено в форме эллипса (фиг.2). Для более эффективного ударного воздействия на объекты соотношение величин большего диаметра D к меньшему диаметру d эллипса в сечениях наконечника 5 должно составлять не менее 3, что выявлено в процессе математического моделирования и натурных испытаний предлагаемой конструкции. Предлагаемая конструкция обеспечивает создание наиболее оптимального напряженно-деформированного состояния объекта ударного воздействия для его разрушения с минимальными энергетическими затратами в единицу времени. Это свидетельствует о высокой эффективности заявляемой полезной модели.

Заявляемое техническое решение относится к горной промышленности, строительству, металлургии и может быть использовано для разрушения (дробления) негабаритов, разрушения прочных материалов, рыхления мерзлых грунтов, добычи твердых полезных ископаемых, например, угля открытым способом.

Известны устройства ударного действия, содержащие корпус с размещенным в нем ударным инструментом [1, 2]. В качестве источника энергии для придания импульса рабочему органу инструмента в известных устройствах использованы взрывчатые вещества либо энергия сжатого газа.

Наиболее близким к заявляемому является устройство ударного действия, содержащее корпус, во внутренней полости которого с возможностью перемещения расположены поршневой ударник и соосный с ним инструмент с рабочим наконечником на конце [3].

Общим недостатком известных технических решений является низкая эффективность разрушения (дробления) объектов, подвергаемых ударному воздействию. Под эффективностью здесь подразумевается зависимость количества разрушенных объектов по массе за единицу времени на единицу затраченной энергии. Наличие этого недостатка связано с использованием традиционных форм наконечников ударного инструмента, выполненных, как правило, либо в форме клина (пики), либо в форме полусферы.

Решаемая техническая задача состоит в создании посредством наконечника ударного инструмента такого напряженно-деформированного состояния объекта разрушения в точке удара, которое характеризуется неравномерным градиентом создаваемых внутренних напряжений деформации твердого тела, которые приводят к разрушению объекта в зоне удара.

Техническим результатом заявляемого технического решения является повышение эффективности устройства ударного действия за счет увеличения суммарной массы разрушенных объектов за единицу времени на единицу затраченной энергии.

Технический результат достигается тем, что в устройстве ударного действия, содержащем корпус, во внутренней полости которого с возможностью перемещения расположены поршневой ударник и соосный с ним инструмент с рабочим наконечником на конце, согласно полезной модели наконечник выполнен с уменьшающимся переменным поперечным сечением, имеющем геометрическую форму эллипса.

Кроме того, сечение наконечника выполнено в форме эллипса, характеризующегося тем, что соотношение величин его большего диаметра D к меньшему диаметру d составляет не менее 3.

Заявляемое устройство поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства, на фиг.2 показано сечение А-А на фиг.1.

Устройство ударного действия содержит корпус 1, во внутренней полости 2 которого размещен с возможностью перемещения вдоль оси поршень-ударник 3. В полости 2 соосно размещен также с возможностью перемещения вдоль оси инструмент 4 с рабочим наконечником 5 на конце. Наконечник 5 выполнен с уменьшающимся переменным поперечным сечением, минимальным на конце. Геометрически поперечное сечение наконечника 5 выполнено в форме эллипса (фиг.2). Для более эффективного ударного воздействия на объекты соотношение величин большего диаметра D к меньшему диаметру d эллипса в сечениях наконечника 5 должно составлять не менее 3, что выявлено в процессе математического моделирования и натурных испытаний предлагаемой конструкции.

Предлагаемая конструкция обеспечивает создание наиболее оптимального напряженно-деформированного состояния объекта ударного воздействия для его разрушения с минимальными энергетическими затратами в единицу времени. Это свидетельствует о высокой эффективности заявляемой полезной модели.

Предлагаемое техническое решение достаточно легко реализуется для использования как автономно, так и в составе существующего оборудования, в частности, как рабочий орган сваебойных машин на базе тракторов типа «Беларусь».

Библиография

1. Патент РФ 2462575, опубл. 27.09.2012.

2. Патент РФ 2368782, опубл. 27.09.2009.

3. Патент РФ 2324054, опубл. 27.11.2007.

1. Устройство ударного действия, содержащее корпус, во внутренней полости которого с возможностью перемещения расположены поршневой ударник и соосный с ним инструмент с рабочим наконечником на конце, отличающееся тем, что наконечник выполнен с уменьшающимся переменным поперечным сечением, имеющим геометрическую форму эллипса.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сечение наконечника выполнено в форме эллипса, характеризующегося тем, что соотношение величин его большего диаметра D к меньшему диаметру d составляет не менее 3.