Стенд для испытания пневмоударного грунтозаборного устройства

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 E 02 F 5/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3789618/29-03 (22) 27.07.84 (46) 07.05.86. Бюл. У 17 (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) В.П.Гилета, В.А,Григоращенко, А.К.Ткачук, Ю.Б.Рейфисов и Н.Д,Сырямин (53) 624.132.005.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 697650, кл. E 02 F 5/18, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 11319799 кл. Е 02 F 5/18,18.07.83. (54)(57) 1. СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПНЕВИОУДАРНОГО ГРУНТОЗАБОРНОГО УСТРОЙСТВА, включающий станину, желонку с пневмопробойником, снабженным механизмом реверсирования, имитаторы кожуха и массы желонки с грунтом и концевые переключатели, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью автоо матического воспроизведения условий внедрения желонки в грунты с различными механическими свойствами, он снабжен имитатором сопротивляемости грунта внедрению желонки, который содержит элементы трения о внутреннюю ее поверхность и упругого взаимо-действия с рабочим торцом желонки.

2. Стенд по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью регулирования нагрузки, элемент трения выполнен в виде шарнирно соединенных со станиной рычага с прижимным пневмоцилиндром, а элемент упругого взаимодействия — в виде тарированной пружины.

3, Стенд по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что элемент упругого взаимодействия выполнен в виде штока дополнительного шарнирно соединенного со станиной пневмоцилиндра, снабжен дроссельным и выхлопным каналами, подключен к магистрали, соединяющей прижимной пневмоцилиндр с установленным на станине прерывателем подачи сжатого воздуха, которым снабжен стенд, и соединен магистралями с концевыми переключателями.

1229282

Изобретение относится к строительной технике, а именно к стендам для испытания пневмоударных грунтозаборных устройств типа желонок, используемых для проходки горизонтальных скважин при прокладке трубопроводов.

Цель изобретения -- автоматическое воспроизведение условий внедрения желонки в грунты с различными механическими свойствами с возможностью регулирования нагрузок.

На фиг,l показан стенд„ вид сбоку; на фиг.2 — вариант выполнения стенда.

Стенд содержит (фиг.1) станину 1, грунтозаборное устройство в виде желонки 2, соединенной с пневмопробойником 3, снабженным механизмом (не показан) реверсирования натяжного типа, включающим трос 4, а также имитатор 5 кожуха, имитатор б массы желонки с грунтом, концевые переключатели.7 и 8 потока управляющей энергии {электрической, пневматической), имитатор сопротивляемости грунта внедрению в него желонки, содержащий элемент трения о внутреннюю поверхность желонки и упругого взаимодейстзия с рабочим торцом желонки, элемент трения выполнен в виде соединен-юго шарниром 9 со станиной 1 Г-образного рычага 10, торцом плеча 11 взаимодействующего с внутренней поверхностью >келонки 2 посредством шарнирного прижимного пневмоцилиндра 12, а элемент упругого взаимодействия — в виде тарированной пружины 13 и упора 14, свободно посаженных на рычаге 10, и с другой стороны пружины снабжен жестко укрепленным на нем упором 15, Элемент упругого взаимодействия желонки 2 с грунтом может быть вы— полнен (фиг,2) в виде штока 16 с поршнем 17 дополнительного пневмоцилиндра l8, который шарниром 19 соединен со станиной 1, снабжен дроссельным 20 и выхлопным 2 1 каналами и подключен к .одной из магистралей 22 (потока управляющей энергии), связывающей пневмоцилиндр 12 с установленным на станине прерывателем 23 подачи сжатого воздуха в пневмопробойнике 3, Корпус пневмоцилиндра 18 жестко соединен с рычагом 10. Пневмопробойник 3 соединен шлангом 24 с источником (не показан) сжатого воздуха через прерыватель 23, а пневмоцилиндр 18

5 !

О !

2>>

4:>

50 через механизм 25 отключения. Дроссельный 20 и выхлопной 21 каналы сообщены с выхлопной камерой 26, Пневмоцилиндр имеет рабочую камеру 27.

Стенд работает следующим образом, Испытуемая желонка 2 устанавливается в имитатор 5 так, что его внешняя цилиндрическая поверхность нижней частью опирается на внутреннюю поверхность имитатора 5, а верхней— находится под имитатором б. Рычаг 10 при этом вдвинут внутрь желонки 2 и рабочим торцом опирается на внутреннюю поверхность желонки 2, Пневмопробойник 3 включают на прямой ход, и желонка 2 перемещается по имитатору 5 в сторону пневмоцилиндра 12.

Достигнув упора 14 (или торца штока lá по второму варианту), желонка 2 продолжает двигаться вперед, при этом она своей внутренней поверхностью взаимодействует с прижимным торцом плеча 11 рычага l0 а своим рабочим торцом — с пружиной 13 (или торцом штока 16 по второму варианту).

Силы сопротивления несвязаных грунтов при внедрении в них грунтообразного устройства, т,е. желонки, можно представить как силы трения и силы упругости.

Исходя из этого, наличие сопротивления движению желонки, создаваемое рычагом 10 и пружиной 13, соответствует реальным условиям внедрения желонки 2 в грунт. Изменяя силу трения при помощи рычага 10 и характеристику тарированной пружины 13, можно моделировать условия внедрения желонки 2 в различные несвязанные грунты, Ло окончании прямого хода желонки 2 под действием троса 4 происходит ренерсирование пневмопробойника 3, при этом выключатель 8 включает ими- татор 6 и пневмоцилиндр 12, который поднимает рычаг 10, снимая при этом нагрузку с внутренней поверхности и торца желонки 2, которая перемещается в обратном направлении.

При движении желонки 2 в транспортном режиме под воздействием грунта, находящегося в ней, сила трения между желонкой 2 и кожухом больше, чем при движении пустой желонки, и поэтому наличие дополнительного сопротивления обратному движению желонки в имитаторе 5, создаваемое за

1229282

22

Составитель В,Ламбров

Техред И.Верес Корректор Г.Решетник

Редактор Г.Гербер

Заказ 2424/25 Тираж 641 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгороц, ул. Проектная, 4 счет прижима желонки 2 имитатором 6, соответствует реальным условиям работы желонки в транспортном режиме.

После взаимодействия желонки с выключателем 7 последний отключает имитатор 6 и включает имитатор сопротивляемости грунта внедрению желонки. При этом под воздействием пневмоцилиндра 12 рычаг !О с тарированной пружиной 13 опускается в исходное нижнее положение. Прерыватель 23 переключает пневмопробойник на прямой ход. Цикл повторяется, При работе в связанных грунтах (суглинки и т.д.) сопротивляемость грунта внедрению в него желонки представляет собой вязко-упругие силы и силы трения. B этом случае рычаг 10 снабжают упругим элементом в виде штока 16 с пневмоцилиндром 18 (фиг.2) и испытание желонки производят аналогичным образом.

В исходном положении в рабочей камере 27 создается необходимое давление, при этом поршень 17 находится в крайнем правом положении, перекрывая дроссельный канал 20. При взаимодействии торца желонки 2 со штоком 16 последний перемещает поршень 17 влево, происходит перепуск сжатого воздуха из рабочей 27 в выхлопную камеру 26 через дроссельный канал 20, а затем через выхлопной канал 21 в атмосферу.

Таким образом, сжатый воздух в камере 27 имитирует вязко-упругие силы сопротивления грунта при внед1б ренил в последний желонки 2 ° Регулируя исходное давление в рабочей камере 27 и сечение дроссельного канала 20,можно моделировать силы сопротивления при внедрении желонки 2

15 в различные связные грунты.

По окончании цикла желонка 2 взаимодействует с выключателем прямого хода, последний включает механизм 25 отключения подачи сжатого

20 воздуха в рабочую камеру 27. Поршень 17 под воздействием сжатого воздуха смещается в правое исходное положение, перекрывая дроссельный канал 20. В камере 27 создается не25 обходимое давление, механизм 25 прекращает подачу сжатого воздуха в рабочую камеру 27. Цикл испытаний повторяется.