Стенд для определения предударной скорости ударника пневмопробойника

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИРЕСПУБЛИК 1609893 А ЯУ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНБезроднабаевский з.п. 1-лы, 3 ил 13 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(71) Институт горного делаСО АН СССР(56) Авторское свидетельство СССРИ 617542, кл. Е 02 Р 5/18, 1977.Авторское свидетельство СССР11- 927913, кл, Е 02 Р 5/18, 1980.(54) СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕ 1 П 1 Я ПРЕДУДА110 Й СКОРОСТИ УДАРНИКА ПНЕВ 1 ОПРОБОНИКА(57) Изобретение относится к горнойпромышлегиости и предназначено дляопределения предударной скоростиударника певмопробойов - устр-вдпя проходки скважин в грунте. Цель -повышение точности измерения при одновременном упрощении конструкции иобслуживания. Стенд включает станину и приспособленце для крепления испытуемого певмопробойша (ПП) . Впередней части корпуса ПП ца наковальне 5 расоложан датчик для изме 1) Е 02 Р 5/18 Е 21 С 3/24 рения конца движения ударника (У) 6по мерной базе. Датчик выполнен в виде электроизолроваого металличе ского кольца 7 и электрических контактов, один из которых 8 закреплен накольце 7, а другой 9 - на наковальне5 испытуемого ПП. Измерительное приспособление выполнено в виде электрически соединенных между собой кормоватепя импульсов и измерителя временных интервалов. Датчик дпязмереначала движения У 6 по мерной базевыполнен в зиде электроцзолироваццого и подпружинешого штока 11,установленного в гильзе 12, и которойразмещен стержень 14 с рикрепленцымэлектрическим контактом 15, Дляобеспечения возможности регулцров,ния мерной базы между датчк; павчала ц конца движения У 6 установлена втулка 16. Прц двцжсшш вперед У 6контактирует сначала со штоком 11, азатем - с торцом наковальни 5,производя по ней удар. Зная длину мернойбазы и время между возникновениемобоих сигналов, можно рассчитать велину предударцой скорости У 6.Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для определения предударной скорости ударника пневмопробойников - уст 5 ройств для проходки скважин в грунте ударных узлов для забивания в грунт различныхкбнструктивных злемейтов.Бель изобретения - повышение точ р ности измерения при одновременном упрощении конструкции и обслуживания.На Фиг.1 показан стенд для определения предударной скорости ударника пневмопробойника, общий вид; на 15 фиг.2 - наковальня с датчиками; па Фиг.З - конструкция датчиков с регулируемой мерной базой.Стенд для определения предударной скорости ударника пневмопробойника 2 О состоит из станины 1 и приспособления 2 для крепления испытуемого пневмопробойника З.В передней части корпуса 4 пневмопробойника 3 смонтирована наковальня 5, на внешней поверх ности которой расположен датчик для измерения конца движения ударника 6 по мерной базе, выполненный в виде электроизолированного металлического кольца 7 и электрических контактов, один из которых 8 закреплен на кольце 7, а другой 9 на наковальне 5 испытуемого пневмопробойника,Датчик для измерения конца движения ударника 6 может быть выполнен, например, в виде хомута, стянутого болтовым сое. динением (не показано), а соединение электрических контактов 8 и 9 может быть осуществлено сваркой. Измерительное приспособление выполне р но в виде электрически соединенных между собой Формирователя импульсов (не показан) и измерителя 1 О временных интервалов, который может быть выполнен в виде частотомера. Датчик для измерения начала движения ударника 6 по мерной базе выполнен в виде электроизолированного и подпружи.ненного штока 11, установленного в гильзе 12, выполненной из токонепроводяшего материала. Шток 1 выполнен с кольцевым буртом, который является ограничителем его осевого перемеше - ния при взаимодействии с ударником 6, и установлен с возможностью взаимодействия с пружиной 13. В гипьзе 12 размещен стержень 14, который закреплен в ней и к которому прикреплен электрический контакт 15. Электроизоляция штока 11 от наковальни 5 может быть осушествлена, например, установкой штока 11 с зазором относительно наковальни 5. Электрические контакты 8,9 и 15 электрически соединены проводниками с.Формирователем импульсов.Для обеспечения возможности регулирования мерной базы (Фиг.З) междудатчиками начала и конца движения ударника 6 установлена втулка 16,которая закреплена на наковальне 5 посредством резьбы 17. 1 ежду торцами наковальни 5 и втулки 16 устанавливаются калиброванные по толшине кольцевые прокладки 18, Гильза 12 может быть закреплена прессовой посадкой (Фиг.2) либо установлена свободно (Фиг.З) до упора 19 и прижата к последнему гайкой 20, Датчик конца движения ударника 6 по мерной базе может быть закреплен и на втулке 16 (Фиг.З),Стенд работает следующим образом.Ударник 6 при движении вперед контактирует сначала со штоком 11, а затем - с торцомнаковальни 5, произведя по ней удар. В первом и во второмслучаях формируется электрическийсигнал (физическая их природа различ -на), Зная длину мерной базы и времямежду возникновением обоих сигналов,можно рассчитать величину предударнойскорости ударника, Первый электрический сигнал образуется при контактеударника 6 со штоком 11. При этом замыкается электрическая цепь: корпус4 - ударник 6 - шток 11 - пружина13 - стержень 14 - на Формировательэлектрического импульса.Спустя некоторое время ударник 6наносит удар по наковальне 5. Это приводит к направленному движению электронов в материале, т.е. образуетсяэлектрический ток, который замыкаетэлектроцепь через электрические кон такты 8 и 9. Отметим, что в диэлектрике также возникает электрический импульс за счет поворота доменов, который достаточно большой и усилителем при экспериментах не пользуются.Согласно Канеля и Дремина электрические эффекты обусловлены динамическим перераспределением объемных зарядов на фронте УВ либо образованием пар Френкеля, обладающих электрическим моментом, кото рые ориентируются в направлении движения УВ. Укаэанные эффекты достигнуты воздействием взрыва, в то время, как зая 1609893вителем проведены эксперименты, подтвердившие тот же эйект при механическом ударе. При многократных ударах происходит наклеп торцовой поверхности штока 11, в результате чего изменяется мерная база 1.Предложенный стенд позволяет регулировать мерную базу 1, Так, вывинчивая втулку 16, сдвигают шток. 1 до совпадения электрических импульсов от датчиков начала и конца движения ударника 6 по мерной базе 1. Это означает установку торца штока 11 заподлицо с торцом наковальни 5. Затеи ,замеряют расстояние между торцами втулки 16 и наковальни 5 и устанавливают прокладки 18, ширина которых соответствует требуемому расстоянию, т.е. после того, как гильза 12 будет завернута до упора, торец штока 11 должен войти за задний торец наковальни 5. При этом предлагаемый стенд позволяет определять величину ,1, поэтому не обязательно каждый опыт проводить с одним значением величины 1. Важно знать эту величину ,при каждом опыте. 40 Формула изобретения 1. Стенд для определения предударной скорости ударника пневмопробойника, включающий станину с приспособлением для крепления испытуемого пневмопробойника, датчик для измерения начала движения ударника по мерной базе, выполненный в виде электро- изолированного и подпружиненного штока для размещения в наковальне испытуемого пневмопробойпика, который установлен с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с ударникомиспытуемого пневмопробойпика, и 5 10 15 О 25 ЗО 35 электрических контактов, датчик для измерения конца движения ударника по мерной базе и измерительное приспособление, о т л и ч а ю ш и йс тем, что, с целью повышения точности измерения при одновременном упрощегнии конструкции и обслуживания,датчик для измерения конца движения ударника по мерной базе выполнен в виде электроизолированного металлического кольца для закрепления на наковальне испытуемого пневмопробойника и электрических кс тактов, для закрепления одного из них соответственно на кольце, а другого - на наковальне испытуемого пневмопробой - ника, при этом измерительное приспособление вып лнено в виде электрически соединенных между собой Формирователя импульсов и измерителя временных интервалов, причем электрические контакты датчиков для измерения начала и конца движения ударника по мерной базе электрически соединены с Формирователем импульсов.2. Стенд по и,1, о т л и ч а ю - ш и й с я тем, что он имеет втулку, которая установлена с возможностью осевого перемещения и фиксации в промежуточных положениях относительно наковальни испытуемого пневмопробойника, а датчик для измерения начала движения ударника по мерной базе закреплен на втулке, при этом втулка расположена между датчиками для измерения начала н конца движения ударника по мерной базе. 3. Стенд по п2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что он имеет кольцевые прокладки для размещения между втулкой и наковальней испытуемого пневмопробойника.1609893 Фиг Составитель А,ТолстоРедактор М.Келемеш Техред Л.Олийнык Корректор С.1 цевку Т дписное етен оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород арина, 10 аказ 3710НИИПИ Госу ственного комитета по и 113035, Москва, Н,и Открытиям при ГК 11 т ССб д, 4/5