Стенд для исследования устройств ударного действия

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК БО Г 5/18, 6 01 М 15/00 ТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт горного дела СО АН СССР (72) В. В. Червов, В. В. Турбицын, Б. Н. Смоляницкий, А. Т. Сырямин и Б. Б. Данилов(54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТРОЙСТВ УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ(57) Изобретение относится к технике испытания горных и строительных машин и устройств ударного действия (УУД), .Цель изобретения - расширение области применения стенда за счет увеличения диапазона моделирования жесткости забиваемого в грунт стержня. Для этого стенд имеет регистратор 22 перемещений с датчиком 21 и имитатором жесткости стержня в виде цилиндрического корпуса 9. В нем последовательно размещены сообщенная с магистра 1268675 А лью пневмокамера 14, два упругих элемента (УЭ) 11 и 12 и поршень 10 со штоком 17 для присоединения к исследуемому УУД. На штоке 17 укреплен датчик 21. Корпус размещен между неподвижным упором 2 и подвижным прижимом 3, закрепленными вместе с органом 4 управления на станине 1. При поступлении сжатого воздуха в камеру органа 4 управления и пневмокамеру 14 поршень 10 обжимается УЭ 11 и 12 ограничивающими его перемещение. Получив от УУД ударный импульс (УИ) через шток 17, поршень 10 большую его часть передает через УЭ 11 корпусу 9, перемещая его. Остальная часть энергии УИ скапливается в УЭ 11 при его сжатии и затем возвращается черезь поршень 10 и шток 17 к УУД в виде отраженного импульса. Изменяя давление в камерах 4 и 14, можно моделировать любые грунтовые условия и процесс забивания стержня, а также любую жесткость стержня. С помощью датчика 21 и регистратора 22 определяется закон перемещения корпуса УУД под действием УИ. Этим контролируется имитация жесткости стержня, 1 ил.1268675 О 5 20 25 30 35 Формула изобретения 40 45 50 Изобретение относится к устройствам для исследования и испытания устройств ударного действия, предназначенных для забивания в грунт стержневых элементов, например труб, свай, анкеров и т,д,Цель изобретения - расширение области применения за счет увеличения диапазона моделирования жесткости забиваемого в грунт стержня.На чертеже изображен стенл для исследования устройств ударного действия, разрез.Стенд состоит из станины 1, закрепленных на ней неподвижного упора 2, подвижного прижима 3 и органа 4 управления, выполненного в виде пневмоцилиндра. Поршень 5 органа 4 управления неподвижный, а цилиндр 6 жестко связан с подвижным прижимом 3. Неподвижный упор и подвижный прижим 3 имеют упругие фрикционные накладки 7 и 8, предназначенные для имитации трения стержня о грунт.Межлу неполвижным упором 2 и подвижным прижимом 3 расположен имитатор жесткости стержня. Он состоит из корпуса 9, в котором установлен поршень 10, перемещение которого ограничено передним упругим элементом 11 и задним упругим элементом 12, поджатым к поршню 10 гайкой 13. Между корпусом 9 и передним упругим элементом 11 расположена регулируемая пневмокамера 14, в которую помещена шайба 15.Устройство ударного действия 16 связано с поршнем 1 О посредством присоелинительного штока 17, имеющего наружную и внутреннюю конусные поверхности.Камера органа 4 управления и камера 14 имитатора жесткости стержня через регулятор 18 давления присоединена к источнику сжатой среды, Манометры 19 и 20 служат для регистрации давлений в полостях 4 и 14. Присоединительный шток 17 посредством датчика 21 перемещений связан с регистратором 22 перемещений.Стенд работает следующим образом.Через регулятор 18 давления сжатый воздух подается в камеру органа 4 управления и в пневмокамеру 14 имитатора жесткости стержня. При этом шайба 15 перемегцается назад и обжимает через упругие элементы 11 и 12 поршень 1 О.Ударный импульс передается от устройства 16 ударного действия через присоединительный шток 17 массивному поршню 1 О, перемещение которого относительно корпуса имитатора 9 ограничено за счет сил трения упругим элементом 11, поджатым к поршшо 1 О и к корпусу 9 давлением в пневмокамере 14. Поэтому большая часть импульса, полученного поршнем, передается через передний упругий элемент 11 посредством сил трения корпусу 9, который перемещается ВНИИПИ Заказ 60028Филиал ППП Г 1 атент, г. в упругих фрикционных накладках 7 и 8. При этом в накладках 7 и 8 происходит поглощение большой части энергии импульса. Остальная часть энергии импульса накапливается в переднем упругом элементе 11 при его сжатии, а затем возвращается через поршень 10 и присоединительный шток 17 к устройству 16 ударного действия в виде отраженного импульса, что вызывает смещение устройства 16 ударного действия относительно станины 1 назад.Корпус устройства 16 ударного действия, перемещаясь вперед, совершает колебательные лвижения, в результате которых возможны нарушения рабочего цикла и даже остановка устройства. Остановке в большей степени подвержены устройства ударного действия с камерой сгорания, имеющие свободный поршень. Изменяя давление в камере органа 4 управления, можно смоделировать любые грунтовые условия и реальный процесс забивания стержня в лабораторных условиях. Изменяя давление в пневмокамере 14, можно смоделировать любую жесткость забиваемого стержня, которая зависит от его длины и сечения.С помощью датчика 21 и регистратора 22 перемещения можно определить закон перемещения корпуса устройства ударного действия под действием ударного импульса, тем самым контролируя имитацию жесткости стержня.Предлагаемый стенд, имея ограниченные габариты, позволяет в лабораторных условиях наиболее точно смоделировать процесс забивания в грунт длинномерных стержневых элементов различного сечения и определить влияние жесткости стержня на рабочий цикл устройства ударного действия. Стенд для исследования устройств ударного действия, включающий станину с закрепленными на ней неподвижным упором, подвижным прижимом и органом управления, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет увеличения диапазона моделирования жесткости забиваемого в грунт стержня, он снабжен регистратором перемещений с датчиком и имитатором жесткости стержня в виде цилиндрического корпуса, в котором последовательно размещены сообщенная с магистралью пневмокамера, упругий элемент, поршень со штоком для присоединения к исследуемому устройству и другой упругий элемент, причем датчик регистратора перемещений укреплен на штоке, а корпус имитатора жесткости размещен между неподвижным упором и полвижным прижимом. 1 ираж 64 ПодписноеУжгород, ул. Проектная, 4