Устройство для разрушения монолитных объектов

 

Использование: разрушение горных пород и бетонных конструкций. Сущность изобретения: распорный элемент с раздвижными щеками устанавливают в скважину. Подают жидкость в полость силового цилиндра. Шток перемещается вместе с распорным элементом (РЭ) и распирает щеки. Включают вибратор и создают переменную радиальную нагрузку, перпендикулярную оси РЭ. Под действием этой нагрузки РЭ испытывает переменный консольный изгиб. Это способствует перемещению РЭ между щеками и ускоряет разрушение монолитного объекта. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Е 21 С 37/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4906765/03 (22) 07.12.90 (46) 15.01.93. Бюл. М 2 (71) Ленинградский горный институт им. Г.В.Плеханова (72) П.Ф.Корсаков и С.Л.Иванов (56) Авторское свидетельство СССР

hh 72633.3, кл. Е 21 С 37/02, 1980

Авторское свидетельство СССР

М 1118106, кл. Е 21 С 37/02. 1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЁНИЯ MOHOJlMTHblX ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к средствам разрушения горных пород и бетонных конструкций.

Целью изобретения является повышение эффективности разрушения за счет приложения к распорному элементу переменной радиальной нагрузки.

На фиг.1 показано устройство в разрезе; на фиг.2 и 3 сечения А-А и Б-Б соответственно.

Устройство состоит из силового цилиндра 1 со штоком 2, распорный элемент 3 выполнен в виде усеченного конуса и закреплен меньшим своим основанием на конце штока 2 (например, с помощью резьбы). К боковым поверхностям распорного элемента 3 своим внутренними поверхно. стями прилегают раздвижвые щеки 4, которые в свою очередь шарнирно закреплены на несущем элементе 5. Щеки 4 к распорному элементу 3 прижимаются кольцевой пружиной 6.

„„5Q „„1 788235 А1 (57) Использование: разрушение горных пород и бетонных конструкций. Сущность изобретения: распорный элемент с раздвижными щеками устанавливают в скважийу. Подают жидкость s полость силового цилиндра. Шток перемещается вместе с распорным элементом (РЭ) и распирает щеки. Включают вибратор и создают переменную радиальную нагрузку, перпендикулярную оси РЭ. Под действием этой нагрузки РЭ испытывает переменный консольный изгиб.

Это способствует перемещению РЭ между щеками и ускоряет разрушение монолитного объекта. 3 ил.. ь.

Несущий элемент 5 выполнен в виде плиты с центральным отверьстием7 для штока 2, а распорный элемент 3 снабжен сферическими шарнирами 8, пружинными захватамиь 9 и вибратором 10 с неуравновешенной вращающейся массой. При этом несущий элемент 5 соединен с силовым 4 цилиндром 1 посредством сфер аеСкмих: CO шарниров 8 и пружинных захватов ъ,5 кине= 00 матическую пару. Пружинные захваты 9 входят в вырез 11 торцевой стенки 12 силового „{,Д цилиндра 1. Вибратор 10 закреплен íà сво- . (д бодном конце силового цилиндра 1, при атом ось вращение массы соаоарает с осью штока.

При работе устройства его распорный элемент 3 и раздвижные щеки 4 помещеHы в шпур (или скважину) 13, предварительно пробуренные в разрушаемом монолитном объекте 14. Работает устройство следующим образом.

После размещения распорного и раздвижных щек в скважине монолита 14 уст1788235 ройство подключают к силовой установке и в штоковую полость силового цилиндра 1 подают под давлением жидкость, в результате чего шток 2 перемещается в сторону вибрэтора и прикрепленный к нему распорный элемент 3 распирает раздвижные щеки

4 в стенки скважины 13. создавая на них необходимое усилие. Затем включают в работу вибратор 10. Это приводит к тому, что под воздействием переменной радиальной 10 нагрузки, создаваемой вибратором, пер= -"" пендйкулярной оси клина, корпус силового цилиндра будет совершать круговые качения на сферических шарнирах 8 относительно несущего элемента 5, образовав кинематйческую пару, которая застрахована от разъединения пружинными захватами 9.

Учитывая, что от вибратора силовой ци- 20 линдр в каждый момент времени испытывает нагрузку в строго определенном направлении и передает его, через шток 2 на распорный элемент 3, последнйй при ра- " боте вибратора будет испытывать перемен- 25 ный консольный изгиб, что приводйт к изгибу оси распорного элемента в каждый момент времени и к перераспределению

KoHTBKfHblx давлений на его поверхности.

Увеличение контактных давлений на сжатой 30 стороне распорного элемента препятствует возврату его вниз, а на растянутой стороне в этот же момент сопротивление перемещеwe распорного элемента снижается из-эа уменьшения контактных давлений. После- 35

- довательное круговое повторение укаэан- ного явления на диаметрально противоположных сторонах конусного распорного элемента приводит к возникновению выталкивающей силы, действующей 40 вдоль оси в направлении меньшего его основания, Таким образом, в предложенном устройстве на клин кроме силового цилиндра, воздействует и дополнительно выталкивающая сила, возникающая от переменной 45 радиальной нагрузки и совпадающая по направлению с основной силой. Это. способствует перемещению распорного элемента между раздвижных щек, а следовательно, к более быстрому нарастанию критических 50 напряжений в монолите, скорейшему его разрушению, После разрушения монолита вибратор устройства выключает, а подачу жидкости переключают так, чтобы она поступала в камеру над поршнем, В результате этого шток силового цилиндра с распорным элементом перемещаются в первоначальное положение. а под действием кольцевой пружины 6 также возвращается в первоначальное положение и.раздвижные щеки, После этого устройство переносится на новый монолит или освобождается от силовой установки.

Использование предлагаемого устройства при разрушенйи следующего монолита выполняется аналогично описанному.

Применение предложенного устройства для разрушения монолитных объектов позволяет сократить число буримых шпуров в монолите; т.е. для нормальной работы устройства достаточно одного шпура. Кроме того, из-за возникновения дополнительной силы время разрушения монолитов данным устройством сокращается, а расстояние между шпурами при одновременной работе нескольких аналогичных устройств может быть увеличено по сравнению с использованием известных устройств.

Формула изобретения

Устройство для разрушения монолитных объектов, включающее силовой цилиндр со штоком, распорный элемент в форме усеченного конуса, закрепленный меньшим основанием на конце штока, и несущий элемент с шарнирно закрепленными на нем раздвижными щеками, о и л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения зффектйвйости разрушения путем приложения к распорному элементу переменной радиальной нагрузки, он снабжен вибратором с неуравновешенной вращающейся массой, сферйческйми шарнирами и пружинными захватами, несущий элемент выполнен в виде плиты с центральным отверстием для штока и соединен с силовым цилиндром посредством сферических шарниров и пружинных захватов в кинематическую пару, а вибратор закреплен на свободном торце силового цилиндра, при этом ось вращения массы совпадает с осью штока. 1788235

1788235

Составитель С. Иванов

Техред М.Моргентал Корректор М. Ткач

Редактор С. Кулакова

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

Заказ 1661 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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