Устройство для разрушения монолитных объектов

 

Изобретение относится к разрушению горных пород и может быть использовано на камнедобывающих карьерах для отбойки и разделки блоков при направленном разрушении различных минеральных сред, для разрушения бетонных массивов, слежавшихся сыпучих материалов, вторичного дробления негабаритов. Цель - повышение надежности и долговечности устройства. Между параллельными раздвижными щеками (РЩ) 3 устройства с элементами стяжки 4 их торцов продольно установлен распорный элемент в виде заполненной рабочим телом камеры (К) 1. Ширина ее поперечного сечения (ПС) в направлении раздвижки РЩ 3 при постоянном периметре ее стенок в ПС может изменяться. Стенки К 1 выполнены из эластичного материала, армированного кремнеуглеродистым волокном. Торцы К 1 выполнены с сужениями. Расположенные на их уровне концы РЩ 3 отогнуты к этим сужениям. Часть К 1 между сужениями имеет эллиптическую форму ПС. Соответствующие этой части участки каждой РЩ 3 имеют ПС в форме вогнуто-выпуклой линзы, прилегающей вогнутой стороной к К 1. При подаче рабочей жидкости в полость К 1 через штуцер 2 под действием внутреннего давления эллипсообразная форма ее ПС будет стремиться принять круглую форму. При этом РЩ 3 раздвинутся в разные стороны, прижимаясь к стенкам шнура. Стяжки 4 растянутся, обеспечивая подвижность РЩ 3, концы которых, благодаря отгибу к оси шпура, передают усилия только на участках средней части РЩ 3. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

союз советских социалистических

РЕаЪБЛИН (1)У К 21 С 37/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н A ВТОРИЧНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

j (ГОсудАРОТВеннмй кОмитет по изОБРетениям и ОТИРытиям пРи гннт сссР (21) 4466283/23-03 (22) 27.07.88 (46) 23.04.90. Бюл. Ф 15

;{75) К.М. Гарцуев (53) 622.234(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1240121, кл. К 21 С 37/06, 1984, Авторское свидетельство СССР

У 1051269, кл. E 21 С 37/02, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШКНИЯ MOHOJIHTHblX ОБЪККТОВ

„.Я0„„1559142 А I

2 (57) Изобретение относится к разрушению горных пород и м,б. использовано на камнедобывающих карьерах для от" бойки и разделки блоков при направленном разрушении различных минеральных сред, для разрушения бетонных массивов, слежавшихся сыпучих материалов, вторичного дробления негабаритов.

Цель — повышение надежности и долговечности устр-ва. Между параллельными раздвижными щеками (РЩ) 3 устр-ва с

1559142 элементами стяжки 4 их торцов продольно установлен распорный элемент в виде заполненной рабочим телом камеры (К) I Ширина ее поперечного сечения (ПС) в направлении раздвижки РЩ 3 при постоянном периметре ее стенок в ПС может изменяться, Стенки К 1 выполнены из эластичного материала, армированного кремнеуглеродистым волокном. Торцы 10

К I выполнены с сужениями. Расположенные на их уровне концы РЩ 3 отогнуты к этим сужениям, Часть К 1 между сужениями имеет эллиптическую форму ПС, Соответствующие этой части уча-)5 стки каждой РЩ 3 имеют ПС в форме

Изобретение относится к устрой-. ствам для разрушения горных пород, которые могут быть использованы на камнедобывающих карьерах для отбойки и разделки блоков при направленном

25 разрушении различных минеральных сред, для разрушения бетонных масси-. вов, слежавшихся сыпучих материалов, вторичного дробления негабаритов, а также в рабочих органах машин для разрушения скальных пород, Цель изобретения — повышение надежности и долговечности устройства.

На фиг. 1 изображено устройство для разрушения твердых материалов, 35 продольный разрез; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - разрез

Б-Б на фиг.1.

Устройство состоит из распорного элемента, выполненного в виде заполненной рабочим телом камеры 1, верхний конец которого снабжен штуцером 2 для подвода рабочего тела (жидкости ), раздвижных щек 3, расположенных про- 45 дольно и параллельно с противоположных сторон камеры, стянутых между собой торцами с помощью эластичных связей 4, Стенки кахеры 1 выполнены из эластичного материала, армированного высокопрочным углеродистым или кремниевым (стеклянным) волокном, что обеспечивает возможность изменения ширины поперечного сечения камеры в направлении раздвижки щек при постоянном периметре ее стенок в поперечном сечении. Торцы камеры выполнены с сужениями, а расположенные на уровне этих сужений концы раздвижных вогнуто-выпуклой линзы, прилегающей вогнутой стороной к К 1, При подаче рабочей жидкости в полость К 1 через штуцер 2 под действием внутреннего давления эллипсообразная форма ее ПС будет стремиться принять круглую форму. При этом РЩ 3 раздвинутся в разные стороны, прижимаясь к стенкам шпура. Стяжки 4 растянутся, обеспечивая подвижность РЩ 3, концы которых, благодаря отгибу К, оси шпура, передают усилия только на участках средней части РЩ 3. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл. щек отогнуты к этим сужениям, Часть камеры между торцовыми сужениями име" ет эллиптическую форму поперечного сечения, а соответствующие этой части участки каждой щеки - поперечное сечение в форме вогнуто-выпуклой линзы, прилегающей вогнутой стороной к камере.

Устройство работает следующим образом.

При подаче рабочей жидкости в полость камеры I через штуцер 2 под действием внутреннего давления эллип" сообразная форма. поперечного сечения камеры будет стремиться принять круглую форму, При этом щеки 3 раздвинутся в противоположные стороны, прижимаясь к стенкам шпура и передавая на них усилие. Эластичные связи 4 при этом растянутся, обеспечивая подвижность щек, концы кбторых благодаря отгибу к оси шпура обеспечат передачу усилия только на участках средней части распорных шек. При диаметре шпура 45 мм в него можно ввести устройство диаметром 40 мм (размер большой полуоси эллипса сечение шланга а=20 мм), Длина шланга (1) 100 см. Коэффициент К учитыва I ет толщину камеры и изменение формы ее поперечного сечения, а именно уменьшение большой полуоси эллипса.

Для указанных условий усилие, создаваемое на стенки шпура с некоторым приближением, можно подсчитать, как функцию внутреннего давления (Р) по формуле

F=K S.Р=0,7а. 1-P=280 P (кгс), 15591 лице.

t0

140

20 где S — площадь, см-, P — давление, кгс/см

Зависимость развиваемого усилия о величины давления жидкости в силовом элементе устройства приведена в табР, кгс/см 100 200 300 400

F 10 кгс 28 56 74 112

Приведенные подсчеты показывают, что при внутреннем давлении жидкости в силовом элементе равном 400500 кгс/см устройство превосходит

2 по своим параметрам известные невзрывчатые разрушающие материалы, которые развивают давление на стенки шпура

250-300 кгс/см .

Устройство с внутренним давлением

200-300 кгc/см, развивая усилие 5674 тс, решает вопрос разрушения практически всех твердых материалов и конструкций при добыче полезных ископаемых и реконструкции предприятий.

Масса устройства при длине 100 см находится в пределах 5-8 кг, т.е, значит в 3-4 раза легче, чем известного.

Оптимальная величина раздвижки для шпуров диаметром 40-55 мм составляет 14-18 мм, что достигается незначительным расходом рабочей жидкости.

Благодаря этому давление в силовой камере может быть создано ручным насосом. Управление работой простое.

Выполнение стенок замкнутой камеры из эластичного материала, например резины, для повьппения прочности армированного высокопрочным волокном, например, углеродистым, при этом торцы камеры имеют меньший диаметр, чем диаметр ее средней части, а распорные щеки на участках сужения камеры отогнуты вовнутрь, а стяжки не выходят за пределы камеры — выгодно отличают данное устройство от других, т.к. позволяют повысить ресурс работы устройства и эффективность разрушения твердых материалов, Известны специальные шланги, предназначенные для бурения скважин.

Отличительной особенностью этих шлангов является способность выдерживать

42 6 большие давления при сохранении гибкости. Иланги, выдерживающие давления до 300 кгс/см, представляет собой резину армированную всего одним слоем стекловолокна. Они обладают исключительной гибкостью, позволяющей без сложностей испольэовать аналогичный материал для изготовления камер.

Известен шланг, выдерживающий внутреннее давление 500 кгс/cM 1, оставаясь при этом достаточно гибким, Известен легкий и прочный мате-, риал кевлар, который при плотности

3 в

1, 45 г/см выдерживает напряжения

0,37-10 Па и самый прочный матери1Ф ал — это углеродистое волокно. При плотности ?,2 г/см оно имеет напряг жение 2 10 о Па, Оба материала могут быть использованы для армирования силового элемента.

Формула изобретения

1. Устройство для разрушения монолитных объектов, включающее две параллельные раздвижные щеки с элементами стяжки их торцов и продольно установ30 ленный между щеками распорный элемент в виде заполненной рабочим телом камеры, выполненной с возможностью изменения ширины поперечного сечения в направлении раздвижки щек при по35 стоянном периметре ее стенок в поперечном сечении, штуцер подвода рабочего тела в камеру, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повьппе ния надежности и долговечности уст40.ройства, стенки камеры выполнены из эластичного материала, армированного кремнеуглеродистым волокном, при этом торцы камеры выполнены с сужениями, а расположенные на уровне этих cyme45 ний концы раздвижных щек отогнуты к этим сужениям.

2, Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что часть камеры между торцовыми сужениями имеет

50 эллиптическую форму поперечного сечения, а соответствующие этой части участки каждой щеки — поперечное сечение в форме вогнуто-выпуклой линзы, прилегающей вогнутой стороной к камере, 1559142

А-А

Фиа 2 b

Фие3

Составитель О, Попов

Редактор И. Зайцева Техред Л,Сердюкова . Корректор Т.Палий, Заказ 828 Тираж 390 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101