Стенд для исследования вибраций ручных горных сверл

 

т

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 580475 бони бовюскии

Соииалиотичесних

Реслублкн

„,хе Ф аМ,. ук (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.02.71 (21) 1620636/28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.11.77. Бюллетень ¹ 42 (45) Дата опубликования описания 10.11.77 (51) М. Кл GOIM15/00

Государственный комктет

Совета Минн«тров СССР ло лелгм изобретений и открытий (53) УДК 622.242.001.

573(088 8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

1О. В. Флавицкий и Л. С. Березанский

Ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им, А. A. Скочинского (54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

ВИБРАЦИЙ РУЧНЫХ ГОРНЫХ СВЕРЛ

Изобретение относится к области экспериментальных исследований динамики машин, а именно к стендам для исследований вибраций ручных горных сверл, применяемых для бурения шнуров и скважин.

Известны стенды для испытаний ручных горных сверл, в которых эксплуатационная нагрузка имитируется воздействующим на буровую штангу электромагнитным тормозом (1).

Однако такие стенды не воспроизводят действительные условия взаимодействия сверла с породой и поэтому не обеспечивают получения достоверной информации о вибрациях сверла.

Известны также стенды для исследования вибрации ручных горных сверл, содержащие основание, средства воздействия на буровую штангу исследуемого сверла, представляющие собой блоки буримой породы, стойку с отверстием для прохода буровой штанги, передвижное в направлении к упомянутым средствам приспособление для установки исследуемого сверла и виброизмерительную аппаратуру (2).

Недостатком стендов, в которых осуществляется бурение породы, является невысокая воспроизводимость результатов исследований, что объясняется нестабильностью технологических факторов в процессе бурения одного шпура и при переходе от одного шпура к другому.

Указанный стенд по технической сущности является наиболее близким к предлагаемому.

Для повышения воспроизводимости результатов исследования на предлагаемом стенде средства воздействия на буровую штангу выполнены в виде сферического подшипника для установки в нем конца буровой штанги и

10 размещенных на стойке передвижных в поперечном направлении упоров.

В основу изобретения положены теоретические и экспериментальные исследования, которые позволили установить, что крепость

15 буримого материала и величина сил резания мало влияют на интенсивность вибраций во всем диапазоне частот и что основной причиной вибраций является поперечный изгиб вращающейся буровой штанги. При бурении

20 всегда имеющийся предварительный прогиб штанги резко возрастает под действием центробежных сил, в результате чего штанга отклоняет сверло GT оси бурения и «водит» его за шпиндель вокруг этой оси.

25 Указанные результаты исследований позволили предложить в качестве средств воздействия на буровую штангу (т. е. в качестве заменителя бурильной породы) сферический подшипник, который обеспечивает указанный

30 характер движения, и упоры, которые позво580475

Формула изобретения

Составитель B. Шехтер

Техред А. Кагяышиикова

Редактор И. Марголис

Корректор Л. Котова

Заказ 2459/13 Изд. ¹ 884 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобрстений и открытий

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 ляют получить высокочастотныс составляющие в спектре колебаний, аналогичные тем, которые возникают в результате апериодических ударов вращающейся буровой штанги о стенки шпура.

На чертеже схематически изображен описываемый стенд.

На основании 1 закреплена стойка 2 с обоймой 3, в которую вставлен сферический подшипник 4, во внутреннее кольцо которого запрессована одетая на конец буровой штанги 5 втулка 6 со шпинделем, аналогичным шпинделю сверла, На основании установлена также стойка 7 с отверстием для прохода буровой штанги 5, на стойке размещены также передвижные упоры 8, расстояние между которыми регулируется в зависимости от величины динамического прогиба штанги. Сферический подшипник 4 и передвижные упоры 8 образуют средства воздействия на буровую штангу 5. Исследуемое сверло 9 устанавливается в приспособлении 10, передвижном в направлении к указанным средствам воздействия.

Для приведения стенда в рабочее состояние сверло крепится за ручки к колодкам 11, которые висят на натянутых резиновых шнурах 12. Приспособление 10 передвигается для некоторого поджатия буровой штанги 5 и затем фиксируется. В зависимости от длины штанги передвигается по основанию и фиксируется в заданном месте также и стойка 7 с упорами 8.

Включается привод сверла и записываются

5 вибрации сверла (виброизмерительная аппаратура на чертеже не показана).

10 Стенд для исследований вибраций ручных горных сверл, содержащий основание, средства воздействия на буровую штангу исследуемого сверла, передвижное в направлении к средствам воздействия приспособление для

15 установки исследуемого сверла, стойку с отверстием для прохода буровой штанги и виброизмерительную аппаратуру, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения воспроизводимости результатов исследований, сред20 ства воздействия на буровую штангу выполнены в виде сферического подшипника для установки в нем конца буровой штанги и размещенных на стойке передвижных в поперечном направлении упоров.

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 313126, кл.

С 01М 15/00, 1969.

2. Авторское свидетельство № 219494, кл.

30 E 21В 45/00, 1967.