Устройство для разрушения монолитных объектов — SU 1559142 (original) (raw)
-ва с союз советснихсоциАл стичеснихРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изОБРетениям и ОтнРытиямПРИ ГКНТ СССР г(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯЛИТНЫХ ОБЪЕКТОВ ельство СССР37/06, 1984,ьство СССР37/02, 1982.АЗРУШКНИЯ МОНО 80155914(57) Изобретение относится кнню горных пород и м,б. исполна камнедобывающих карьерах длбойки и разделки блоков при нленном разрушении различных миных сред, для разрушения бетомассивов, слежавшихся сыпучихлов, вторичного дробления негЦель - повышение надежности ивечности устр-ва. Между параллраздвижными щеками (РЩ) 3 устр1559142 элементами стяжки 4 их торцов продольно установлен распорный элемент в виде заполненной рабочим телом камеры (К) 1, Ширина ее поперечного сечения(ПС) в направлении раздвижки РЩ 3 припостоянном периметре ее стенок в ПС может изменяться, Стенки К 1 выполнены изэластичного материала, армированногокремнеуглеродистым волокном. Торцы 10К 1 выполнены с сужениями, Расположенные на их уровне концы РЩ 3 ото"гнуты к этим сужениям, Часть К 1 между сужениями имеет эллиптическую форму ПС, Соответствующие этой части уча стки каждой РЩ 3 имеют ПС в Форме Изобретение относится к устрой-.ствам для разрушения горных пород,которые могут быть использованы накамнедобывающих карьерах для отбойкии разделки блоков при направленном25разрушении различных минеральныхсред, для разрушения бетонных масси-.вов, слежавшихся сыпучих материалов,вторичного дробления негабаритов, атакже в рабочих органах машин дляразрушения скальных пород,Цель изобретения - повышение надежности и долговечности устройства.На фиг. 1 изображено устройстводля разрушения твердых материалов, 35продольный разрез; на Фиг, 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - разрезБ-Б на фиг.1,Устройство состоит из распорногоэлемента, выполненного в виде заполненной рабочим телом камеры 1, верхний конец которого снабжен штуцером 2для подвода рабочего тела (жидкости ),раздвижных щек 3, расположенных продольно и параллельно с противоположных сторон камеры, стянутых между собой торцами с помощью эластичных связей 4, Стенки камеры 1 выполнены изэластичного материала, армированноговысокопрочным углеродистым или кремниевым (стеклянным) волокном, чтообеспечивает возможность измененияширины поперечного сечения камеры внаправлении раздвижки щек при постоянном периметре ее стенок в поперечном сечении. Торцы камеры выполнены с сужениями, а расположенные науровне этих сужений концы раздвижных вогнуто-выпуклой линзы, прилегающейвогнутой стороной к К 1, При подачерабочей жидкости в полость К 1 черезштуцер 2 под действием внутреннегодавления эллипсообразная Форма ее ПСбудет стремиться принять круглую форму. При этом РЩ 3 раздвинутся в разные стороны, прижимаясь к стенкамшпура. Стяжки 4 растянутся, обеспечивая подвижность РЩ 3, концы которых,благодаря отгибу к оси шпура, передают усилия только на участках средней части РЩ 3. 1 з.п. Ф-лы, 3 ил.,1 табл. щек отогнуты к этим сужениям, Часть камеры между торцовыми сужениями име" ет эллиптическую Форму поперечного сечения, а соответствующие этой части участки каждой щеки - поперечное сечение в форме вогнуто-выпуклой линзы, прилегающей вогнутой стороной к камере.Устройство работает следующим образом.При подаче рабочей жидкости в по" лость камеры 1 через штуцер 2 под действием внутреннего давления эллип" сообразная форма. поперечного сечения камеры будет стремиться принять круглую Форму, При этом щеки 3 раздвинутся в противоположные стороны, прижимаясь к стенкам шпура и передавая на них усилие. Эластичные связи 4 при этом растянутся, обеспечивая подвижность щек, концы которых благодаря отгибу к оси шпура обеспечат передачу усилия только на участках средней части распорных шек. При диаметре шпура 45 мм в него можно ввести устройство диаметром 40 мм (размер большой полуоси эллипса сече" ние шланга а=20 мм), Длина шланга (1) 100 см. Коэффициент К учитывает толщину камеры и изменение формй ее поперечного сечения, а именно уменьшение большой полуоси эллипса. Для указанных условий усилие, создаваемое на стенки шпура с некоторым приближением, можно подсчитать, как функцию внутреннего давления (Р) по формуле Р=К Б Р=0,7 а 1 Р=280 Р (кгс),5591 лице. 50010140 15 20 где 8 - площадь, см-,Р - давление, кгс/смЗависимость развиваемого усилия о величины давления жидкости в силовом элементе устройства приведена в табР, кгс/см 100 200 300 400 Р, 10 кгс 28 5 б 74 112 Приведенные подсчеты показывают,что при внутреннем давлении жидкостив силовом элементе равном 400500 кгс/см устройство превосходит2по своим параметрам известные невзрывчатые разрушающие материалы, которыеразвивают давление на стенки шпура250-300 кгс/см,Устройство с внутренним давлением200-300 кгс/см, развивая усилие 5674 тс, решает вопрос разрушения практически всех твердых материалов иконструкций при добыче полезных ископаемых и реконструкции предприятий.Масса устройства при длине 100 смнаходится в пределах 5-8 кг, т.е,значит в 3-4 раза легче, чем известного.Оптимальная величина раздвижкидля шпуров диаметром 40-55 мм составляет 14-18 мм, что достигается незначительным расходом рабочей жидкости.Благодаря этому давление в силовойкамере может быть создано ручным насосом. Управление работой простое,Выполнение стенок замкнутой камерыиз эластичного материала, напримеррезины, для повьппения прочности армированного высокопрочным волокном, например, углеродистым, при этом торцыкамеры имеют меньший диаметр, чем диаметр ее средней части, а распорныещеки на участках сужения камеры отогнуты вовнутрь, а стяжки не выходятза пределы камеры - выгодно отличают .данное устройство от других, т.к.позволяют повысить ресурс работы устройства и эФФективность разрушениятвердых материалов,Известны специальные шланги, предназначенные для бурения скважин.Отличительной особенностью этих шлангов является способность выдерживать 42 6большие давления при сохранении гибкости. Иланги, выдерживающие давлениядо 300 кгс/см , представляет собойрезину армированную всего одним слоемстекловолокна, Они обладают исключительной гибкостью, позволяющей безсложностей испольэовать аналогичныйматериал для изготовления камер,Известен шланг, выдерживающийвнутреннее давление 500 кгс/см 1, оставаясь при этом достаточно гибким,Известен легкий и прочный мате-,риал кевлар, который при плотности3в1,45 г/см выдерживает напряжения0,37.10 Па и самый прочный матери 19ал - это углеродистое волокно, Приплотности 2,2 г/см оно имеет напрягжение 2 10 о Па,Оба материала могут быть использованы для армирования силового элемента. Формула изобретения25 1. Устройство для разрушения монолитных объектов, включающее две параллельные раздвижные щеки с элементамистяжки их торцов и продольно установ ленный между щеками распорный элементв виде заполненной рабочим телом камеры, выполненной с возможностью изменения ширины поперечного сеченияв направлении раздвижки щек при постоянном периметре ее стенок в поперечном сечении, штуцер подвода рабочего тела в камеру, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности и долговечности уст.ройства, стенки камеры выполнены изэластичного материала, армированногокремнеуглеродистым волокном, при этомторцы камеры выполнены с сужениями,а расположенные на уровне этих суже ний концы раздвижных щек отогнуты кэтим сужениям.2, Устройство по и, 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что часть камеры между торцовыми сужениями имеет 50 эллиптическую Форму поперечного сечения, а соответствующие этой частиучастки каждой щеки - поперечное сечение в Форме вогнуто-выпуклой линзы,прилегающей вогнутой стороной к камере.1559142 Фиа 2ФиестСоставитель О, Попов Редактор И. Зайцева Техред Л,Сердюкова . Корректор Т.Палий, Заказ 828 Тираж 390 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101