Стенд для исследования вибраций ручных горных сверл

(45) Дата опубликования описания 10.11,77(51) М, Кл 601 М 15/00 Государственньй комктет Совета Миннтрав СССР ло лелгм изобретенийи открытий(71) Заявитель 1 О, В, флавицкий и Л. С, Березанский Ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им, А. А. Скочинского(54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ВИБРАЦИЙ РУЧНЫХ ГОРНЫХ СВЕРЛИзобретение относится к области экспериментальных исследований динамики машин, а именно к стендам для исследований вибраций ручных горных сверл, применяемых для бурения шнуров и скважин.Известны стенды для испытаний ручных горных сверл, в которых эксплуатационная нагрузка имитируется воздействующим на буровую штангу электромагнитным тормозом 11Однако такие стенды не воспроизводят действительные условия взаимодействия сверла с породой и поэтому не обеспечивают получения достоверной информации о вибрациях сверла.Известны также стенды для исследования вибрации ручных горных сверл, содержащие основание, средства воздействия на буровую штангу исследуемого сверла, представляющие собой блоки буримой породы, стойку с отверстием для прохода буровой штанги, передвижное в направлении к упомянутым средствам приспособление для установки исследуемого сверла и виброизмерительную аппаратуру 21.Недостатком стендов, в которых осуществляется бурение породы, является невысокая воспроизводимость результатов исследований, что объясняется нестабильностью технологических факторов в процессе бурения одного шпура и при переходе от одного шпура к другому.Указанный стенд по технической сущностиявляется наиболее близким к предлагаемому.5 Для повышения воспроизводимости резучьтатов исследования на предлагаемом стенде средства воздействия на буровую штангу выполнены в виде сферического подшипника для установки в нем конца буровой штанги и 1 О размещенных на стойке передвижных в поперечном направлении упоров.В основу изобретения положены теоретические и экспериментальные исследования, которые позволили установить, что крепость 15 буримого материала и величина сил резаниямало влияют на интенсивность вибраций во всем диапазоне частот и что основной причиной вибраций является поперечный изгиб вращающейся буровой штанги, При бурении 20 всегда имеющийся предварительный прогибштанги резко возрастает под действием центробежных сил, в результате чего штанга отклоняет сверло от оси бурения и водит его за шпиндель вокруг этой оси.25 Указанные результаты исследований позволили предложить в качестве средств воздействия на буровую штангу (т. е. в качестве заменителя бурильной породы) сферический подшипник, который обеспечивает указанный ЗО характер движения, и упоры, которые позво580475 Формула изобретения Составитель В. Шехтер Техред А. Кагяышиикова Редактор И. Марголис Корректор Л. Котова Заказ 2459/13 Изд. Лоа 884 Тираж 1109 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобрстений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 ляют получить высокочастотныс составляющие в спектре колебаний, аналогичные тем, которые возникают в результате апериодических ударов воащающейся буровой штанги о стенки шпура.На чертеже схематически изображен описываемый стенд.На основании 1 закреплена стойка 2 с обоймой 3, в которую вставлен сферический подшипник 4, во внутреннее кольцо которого запрессована одетая на конец буровой штанги 5 втулка 6 со шпинделем, аналогичным шпинделю сверла, На основании установлена также стойка 7 с отверстием для прохода буровой штанги 5, на стойке размещены также передвижные упоры 8, расстояние между которыми регулируется в зависимости от величины динамического прогиба штанги. Сферический подшипник 4 и передвижные упоры 8 образуют средства воздействия на буровую штангу 5. Исследуемое сверло 9 устанавливается в приспособлении 10, передвижном в направлении к указанным средствам воздействия.Для приведения стенда в рабочее состояние сверло крепится за ручки к колодкам 11, которые висят на натянутых резиновых шнурах 12. Приспособление 10 передвигается для некоторого поджатия буровой штанги 5 и затем фиксируется. В зависимости от длины штанги передвигается по основанию и фиксируется в заданном месте также и стойка 7 с упорами 8.Включается привод сверла и записываются 5 вибрации сверла 1 виброизмерительная аппаратура на чертеже не показана). 10 Стенд для исследований вибраций ручныхгорных сверл, содержащий основание, средства воздействия на буровую штангу исследуемого сверла, передвижное в направлении к средствам воздействия приспособление для 15 установки исследуемого сверла, стойку с отверстием для прохода буровой штанги и виброизмерительную аппаратуру, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения воспроизводимости результатов исследований, сред ства воздействия на буровую штангу выполнены в виде сферического подшипника для установки в нем конца буровой штанги и размещенных на стойке передвижных в поперечном направлении упоров.25 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство313126, кл.С 01 М 15/00, 1969.2, Авторское свидетельство219494, кл.30 Е 21 В 45/00, 1967.