Стенд для моделирования работы породоразрушающих вставок

,Б 1 В 10 50, б 0 30 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СТЕНД ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИХ ВСТАВОК очныи(57) Изобретение о ной пром-ти и позв тивность работы ст ния работы инструм ловиям за счет обес работы вставок в ре рения увеличением режимных параметр включает раму 1 с т на ее направляющи, Г. П.яхин сследоварументаи. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(56) Бабенков И. С. и др. Ивзаимодействия бурового инспороды методом фотоупругостНедра, 1970, с. 71.Авторское свидетельство СС868391, кл. 6 01 М 3/30, 198 тносится к области гороляет повысить эффекенда путем приближеента к естественным успечения моделирования жиме шарошечного буколичества задаваемых ов работы стенда. Он раверсой (Т) и бойком 3 х 2, матрицу 8 с фиксатором (Ф) 7 ее положения, датчик Д) 20 силы и лебедку 6, Матрица 8 имеет сквозное осевое ступенчатое отверстие 14 и размещена во внутренней сквозной ступенчатой проточке 9 прямоугольного сечения Ф 7, Он расположен в Т и снабжен крепежными 11 и направляющими 18, 33 плашками, уев тановленными шарнирно на Ф 7 и Т, и рычажным механизмом 22. Последний имеет грузы, упоры 23 и электромагнит 24 со светочувствительными Д 25. В большой ступени отверстия 14 закреплена втулка 16 с породоразр шающей вставкой 17. Блок 28 породь, фиксируют относительно рамы 1. Сбрасывают боек 3, пересекающий световой луч между Д 25, и включается электромагнит 24. Далее Ф 7 опускается, а вставка 17 внедряется в породу. Приборами фиксируются глубина внедрения, сила удара, статическое усилие груза, передаваемое через механизм 22 на Ф 7. Далее боек 3 поднимается, и измеряется объем лунки выкола в блоке 28. 2 ил,Изобретение относится к горной промыц. - ленности, в частности к стендам для моделирования работы породоразруцающих всга вок в режиме шарошечного бурения, а также для определения эффективности, надежности и работоспособности вставок и для определения их оптимальных форм и геометрических параметров.Цель изобретения -- повышение эффективности работы стенда путем приближения работы инструмента к естественным усло. виям за счет обеспечения моделирования работы вставок в режиме шарошечного бурения увеличением количества задаваемых режимных параметров работы стенда.На фиг.показан стенд для моделирования работь 1 породоразрушающих вставок, вертикальный разрез; на фиг. 2 -- разрез А - А на фиг. .Стенд состоит из рамь. 1 с направляющими 2. на которых усгановлен подвижный боек 3. В верхней части рамы 1 закреплен электромагнит 4 и блочки 5, на которых размещен трос лебедки 6, присоединенной к раме 1.На нижней части рамы 1 установлен фиксатор 7 положения матрицы 8, имеющий внутреннюю сквозную ступенчатую проточку 9 прямоугольного сечения, в большой ступени 10 которой размещены подвижные крепежные плашки 11, фиксируемые болтами. Хвостовик 12 матрицы 8 размещен в меньшей ступени проточки 9 и соединен с матрицей цилиндрическим шарниром 13, а в матрице 8 выполнено сквозное ступенчатое от верстие 14 в большей ступени 15, которого закрепляются сменные втулки 16 с цородоразрушающими вставками 17. Стенд снабжается набором втулок 6, имеющих внутренние отверстия различного диаметра состветствующие диаметрам вставок 17, при этом наружный диаметр втулок 16 постоя нен. Фиксатор 7 матрицы 8 имеет направля,сщие плашки 18, прикрепленные к нему шарС О 5 2 О 25 305 2нирно, наковальню 19 с датчиком 20 силы и выступ 21 с дугообразной говерхностью. На выступе 21 шарнирно установлен рычажный механизм 22 с грузом Р. Один из кочцов механизма 22 взаимодействует с упорами 23 на раме 1, а друтой опирается на сердечник электромагнита 24, установленного на консоли прикрепленной к раме. На рам. 1 закреплены светочувствительные датчики 25 и устройство 26 для измерения предударной скорости, а также устройство 27 для измерения глубины внедрения вставки в породный блок 28, который фиксируется огносительно рамы 1 домкратами 29 с упорными плашками 30. К раме 1 присоединена траверса 31, в проточках 32 которой устаноьлены шарнирно направляющие плашки 33 для взаимодействия с плашками 18. Между траверсой 31 и фиксатором 7 установлены направляющие плашки 34. Плашки 18, ЗЗ и 34 выполнены из материала, имею- и,его наименьший коэффициент трения.Плашки 18 и 33 имеют регуляторы 35 с шарнирами 36, предназначенными для изменения их положения относительно друг друга, что обеспечивает перемещение фиксатора 7 по наклонной плоскости 37. Кроме того, плашки 18 и 33 соединены шарнирами 38 и 39 с фиксатором 7 и траверсой 31 соответственно. На консоли имеются пазы 38 для регулировки уровня установки электромагнита 24.Стенд работает следующим образом.Перед началом работы устанавлива.от олок 28 породы на плиту и фиксиру;от его относительно рамь 1 1 домкратами 29 с плащками 30. Затем к траверсе 31 присоединяот плашки 33, устанавливая их на шарниры 39, и соединяют с регуляторами 35, а к фиксатору 7 присоединяют с помощью шарниров 38 плашки 18 и соединяют их также с регуляторами 35, которые разме:пены в фиксаторе 7, Потом в большую ступень5 матрицы 8 запрессовываютвтулку 16 с вставкой 17 и устанавливают матрицу 8 в меньшей ступени проточки 9 на цилиндрический шарнир 13, при этом матрицу 8 фиксируют подвижными крепежными плашками под углом к горизонтальной поверхности блока 28. После этого устангвливают фиксатор 7 с матрицей 8 в направляющие плашки 33, а затем присоединяют к выступу 21 шарниром рычаг 2, один конец которого размещают в упорах 23, а другои - на выдвинутом сердечнике электромагнита 24. В процессе установки фиксатора 7 плашки 18 и 33 располагают наклонно (фиг. 1) и регуляторами 35 обеспечивают контакт плашек между собой пс рабочим поверхностям 37.Затем электромагнитом 4 и лебедкой, соединенной с ним, приподнимают соек 3 на заданную вьсоту, при этом электромагнит 24 и светочувствительные датчики 25 отключены. После этого включают устройство для измерения предударной скорости и датчика 25. Затем отключив электромагнит 4 сбрасывают боек 3. При падении боек 3 пересекает световой луч между светочувствительными датчиками 25, в результате чего включается электромагнит 24, при этом время срабатывания электромагнита подбирается таким образом, что в момент нанесения удара бойком 3 по наковальне 19 сердечник электромагнита 24 выходит из зацепления с рычагом 22. После нанесения удара по наковальне 19 фиксатор 7 перемещается вниз, скользя плашками 18 по плашкам 33 и 34, при этом вставка 1 внедряется в породу, а глубина внедрения фиксируется устройством 27, которое включается в работу только в момент контакта вставки 1 с породой, а скорость соударения - устройством 26. Одновременно, в момент контакта вставки 7 с породой на нее передается статическое усилие от груза Р через рычажный механизм 22, рычаг которого поворачивается относительно шарнира в выступе 21 и относительно упоров 23 на раме 1.Датчик 20 силы, установленный в наковальне 19, позволяет фиксировать силу удара, а датчик силы, установленный в выступе 21, фиксирует статическое усилие, передаваемое грузом Р через рычаг 22 на фиксатор . После этого боек 2 поднимается вверх, фиксатор 7 и рычаг 22 устанавливаются в исходное положение (фиг. 1), измеряется объем лунки выкола в блоке 28, а блок смещается домкратами 29, например, вправо, и далее цикл повторяется.Таким образом зная параметры вставки (диаметр, форму рабочей головки, высоту вставки от матрицы до торца рабочей головки и глубину ее заделки в матрице) можно определить рациональную область ееприменения, надежность крепления, работоспособность и режимные параметры работы.Наличие сменных втулок 16 позволяетиспьтывать на стенде вставки различного 5 диаметра, шарнир 3 и плашки 1 обесгечивают, изменение угла а отверстие 14 позволяет выпрессовать втулку 16 с вставкой 7 из матрицы 8, направляющие плашки 18 и 34, установленнь.е на шарнирах и имею щие регуляторы, дают возможность обеспечить работу вставок 17 в режиме качения (когда рабочая поверхность 37 перпендикулярна) и в режиме качения - скольжения (поверхность 37 наклонна).15Предлагаемая конструкция стенда обладает преимуществами по сравнению с известным стендом, заключающимся в том, что благодаря обеспечению моделирования работы вставок в режиме шарошечного бурения за счет последовательного воздей ствия на них ударной и статической нагрузок (наличие рычажного механизма) и за счет осеспечения работы вставок в режиме удара и удара-резания (наличие подвижного фиксатора с матрицей, траверсы и напраьляющих плашек) на предла- ЪС- гаемом стенде можно определить оптимальные параметры вставок, предназначенных для армирования шарошек различного диаметра, работаюгцих как в режиме качения, так и в режиме качения-скольжения. Формула изобретения 35 40 45 5 О 55 Стенд для моделирования работы породоразрушающих вставок, включающий раму с траверсой и с установленным на ее направляющих бойком, матрицу с породоразрупгюшей вставкой, датчик силы и лебедку, стличаюиийся тем, что, с целью повышения эффективности работы стенда путем приближения работы инструмента к естественным условиям за счет обеспечения моделирования работы вставок в режиме шарошечного бурения увеличением количества задаваемых режимных параметров работы стенда, он снабжен фиксатором положения матрицы, имеющим внутреннюю сквозную ступенчатую проточку прямоугольного сечения и крепежные плашки, направляющими плашками, установленными шарнирно на фиксаторе и на траверсе рамы с возможностью взаимодействия друг с другом, рычажным механизмом, присоединенным шарнирно к фиксатору и имеющим грузы и упоры, и электромагнитом со светочувствительными датчиками, закрепленными на раме, при этом матрица установлена шарнирно в проточке фиксатора и имеет сквозное осевое ступенчатое отверстие, в большой ступени которого закреплена втулка с вставкой, а фиксатор размещен в траверсе рамы.тель А.рес и Редактор Н. БоГЗаказ 5062/3ВНИИПИ Госу,1 по деламинская н ятие, г. Уж арственного3035, Моско-полиграф Производстве СоставТехред И. В Тираж 533комитета СССР ва, Ж - 35, 1 згическое предпри Корректор М ДемчПодписноезобретений и открытид. 4/5ородц Проектная 4