Переносное устройство для импульсной резки

 

Изобретение относится к средствам, используемым преимущественно в экстремальных ситуациях при спасении жизни людей, и может быть использовано для резки арматуры, дробления каменных плит и других подобных работ. Устройство содержит цилиндр, который представляет собой две полости разновеликого диаметра: рабочую и демпфирующую. Последние разделены подвижной подпружиненной шайбой. Через шайбу проходит шток поршня, связанный с исполнительным механизмом. В штоке с поршнем выполнено отверстие с выходом непосредственно за подпружиненной шайбой в демпфирующую полость. Источником давления служит пороховой заряд. При выстреле газ поступает через отверстие в демпфирующую полость, обеспечивая достаточное давление в полости. По окончании рабочего хода поршень через шайбу сжимает газ в полости. После останова газ стравливается через зазоры, а пружины возврата устанавливают механизм в исходное положение. Такое выполнение позволяет снизить вес устройства и повысить его надежность и работоспособность. 1 ил.

Изобретение относится к средствам, используемым, преимущественно, в экстремальных ситуациях при спасении жизни людей, и может быть использовано как для резки арматуры, так и при дроблении каменных плит и других работ подобного рода. Предлагаемое устройство при непредвиденных аварийных ситуациях позволит оперативно вести расчистку завалов для спасения людей, т.к. имеющиеся стационарные средства в таких случаях оперативно практически использовать не представляется возможным.

Взамен стационарных средств может быть использована конструкция облегченного переносного устройства, исполняющий механизм которого приводится в действие от автономного источника энергии - порохового заряда-патрона.

Решения, исполнительный механизм которых приводится в действие от порохового заряда, известны.

Таковыми являются "Монтажный пороховой пистолет" (авт. св. 448948, кл. В 25 D 9/11) и "Пороховой пистолет для забивки крепежных деталей" (авт. св. 919861 кл. В 25 D 9/11).

Их конструкция предусматривает осуществление демпфирования излишней энергии заряда посредством пружин. Такого рода демпфирование неприемлемо для механизмов, работающих в экстремальных ситуациях, где большая вероятность холостых выстрелов по ситуационным условиям, когда энергия не реализуется в полезную работу резки арматуры и должна быть поглощена конструкцией механизма, что приводит к резкому снижению его надежности и работоспособности. При осуществлении же полного демпфирования посредством пружинных элементов резко возрастают весовые характеристики, что неприемлемо для переносного, легкого управляемого механизма.

Наиболее близким к заявленному является решение, приведенное в описании к пат. РФ 2033904, кл. В 29 D 23/00. "Переносное устройство для резки", содержащее механизм привода в виде однополостного цилиндра с размещенными в нем поршнем со штоком, передающим усилие на режущий элемент. Поршень приводится в действие пороховым зарядом. Ввиду практического отсутствия демпфирования полной энергии порохового заряда при холостом выстреле такое решение неприемлемо с точки зрения работоспособности и надежности конструкции при ударных нагрузках.

Анализ аналогов, прототипа и других технических решений, в которых частично или полностью решена проблема демпфирования, показал, что эти решения либо не обеспечивают надежность механизмов, либо при мощных пружинных элементах не соответствуют понятию "переносное" по весовым характеристикам, что снижает эффективность их использования в экстремальных ситуациях.

При разработке данного изобретения была поставлена задача: снижение веса устройства и повышение при этом надежности и работоспособности.

Задача решена за счет того, что в известное решение, содержащее цилиндр, поршень со штоком, размещенный в цилиндре и приводимый в действие от источника давления газа, и исполнительный механизм, связанный с указанным штоком, дополнительно снабжено подвижной подпружиненной шайбой, разделяющей цилиндр на две полости, выполненные разного диаметра, а в поршне со штоком выполнено отверстие с выходом непосредственно за подпружиненной шайбой в полость большего диаметра.

Выполнение цилиндра в виде двух полостей разновеликих диаметров, отделенных друг от друга подвижной подпружиненной шайбой, создает условие, когда газ высокого давления, опережая движение поршня, поступает в замкнутую полость и создает там необходимое расчетное давление, достаточное для полного поглощения энергии заряда при холостом выстреле.

Выполнение в поршне со штоком отверстия с выходом непосредственно за подпружиненной шайбой обеспечивает поступление газа в демпфирующую полость в достаточно продолжительный интервал времени до момента закрытия отверстия после прохождения полости демпфирования.

Совокупность этих признаков обуславливает необходимое демпфирование при холостом выстреле, когда энергия выстрела не поглощается процессом разрушения аварийных конструкций при спасательных работах.

Предлагаемое устройство содержит цилиндр 1, выполненный из двух полостей разного диаметра - рабочей 2 и демпфирующей 3, разделенных шайбой 4, поджатой пружиной 5. Через шайбу 4 проходит шток поршня 6, связанный с механизмом ножниц 7 (см. чертеж).

В штоке с поршнем 6 имеется отверстие 8 с началом в поршневой части и выходом непосредственно за подпружиненной шайбой 4 в демпфирующую полость 3. Шток поршня 6 упирается в пружину возврата 9. Источником давления служит пороховой заряд 10, размещенный в торце цилиндра 1.

Устройство работает следующим образом: Газ при выстреле давит на поршень 6 и одновременно поступает через отверстие 8 в демпфирующую полость 3, обеспечивая достаточное давление в полости. По окончании рабочего хода поршень 6 через шайбу 4 сжимает газ в полости 3, отдавая кинетическую энергию удара и потенциальную энергию остаточного давления газа над поршнем. После останова газ стравливается через зазоры, а пружины возврата 5 и 9 устанавливают механизм в исходное положение для последующего выстрела.

Технико-экономическая эффективность достигается за счет компактности и снижения веса устройства, облегчающего труд оператора.

Формула изобретения

Переносное устройство для импульсной резки, содержащее цилиндр, поршень со штоком, размещенный в цилиндре и приводимый в действие от источника давления газа, и исполнительный механизм, связанный с указанным штоком, отличающееся тем, что оно снабжено подвижной подпружиненной шайбой, разделяющей цилиндр на две полости, выполненные разного диаметра, а в поршне со штоком выполнено отверстие с выходом непосредственно за подпружиненной шайбой в полость большего диаметра.

РИСУНКИ

Рисунок 1