оabout
XX
елate
со Изобретение относитс к горной промышленности, в частности к гидравлическим устройствам ударного действи , используемым, например, буренииt шпуров, разрушении крепких горных пород. Известен гидравлический ударный ,механизг 1, включаквдий корпус с осе1ВЫМ ступенчатым ударником, камерами холостого и рабочего кодов, соо ;щенными с гидропневматичаскими аккумул торами (;;11. Недостатком гидравлического уда ного механизма вл етс то; что вы полнение ступенчатого ударного пор н с относительно большим числом кольцевых выточек приводит к сниже нию технологичности изготовлени к струкции, увеличению потерь, энерги рабочего агента вследствие наличи .значительного количества элементов создающих встречные микропотоки по отношению к основному направлению движени , рабочего агента Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс гидравлический бесклапанный ударный механизм , включающий корпус с поршнемударником со штоком и периодически сообщенными между собой штоковрй и поршневой полост ми, последн из которых .периодически сообщена со сливной магистралью, а штокова полость посто нно сообщена с напорной магистралью, и выполненный в виде двух частей накопитель энергии, подсоединенный к порнаневой полости С21. ... . . . Однако наличие относительно боль шого объема камеры аккумул тора по сравнению с рабочим объёмом пори невой полости приводит к снижению КПД устройства из-за выброса из накопител рабочего агента со значительной остаточной энергией. - Цель изобретени - повышение КПД механизма при рабочем ходе поршн путам использовани нелинейной характеристики накопител .Цель достигаетс тем, что, в гид равлическом бесклапаннс н ударном ме ханизме, включак цем корпус с поршне . ударником со штоком и периодически сообщенными между собой штоковой и поршневой полост ми, последн из которых периодически сообщена со сливной магистралью, а штокова полость посто нно сообщена с напорной магистралью, и выполненный в виде двух частей накопитель энергии, под соединенный к поршневой полости, объемы гидравлического наполнени частей накопител равн л друг другу, причем объем каждой из частей ранен рабочему объему поршневой полорти, а давление зар дки частей накопитеч составл ет величину, определ емую из выражени РНЛ PUT. Р где Р 4 Давление зар дки одной из частей накопител ; РНП - давление зар дки другой из частей накопител ; Р - давление подпора в сливной магистрали, На фиг. 1 показангидравлический бесклапанный ударный механизм, разрез; на фиг. 2 - характеристика известного линейного накопител ; на фиг. 3 - характеристика предлагаемого нелинейного накопител . Гидравлический бесклапанный ударный механизм содержит корпус 1, поршень-ударник 2 со штоком 3, поршневую 4 и штоковую 5 полости, накопитель энергии в виде двух частей 6 и 7 пневматических аккумул торов с ограничител ми 8 объемов гидравлического: наполнени , напорную 9 и сливную 10,: Магистрали, а также магистраль 11, сообщающую штоковую 5 и поршневую 4 полости. Обе части б и 7 гидравлического накопител имейт- одинаковые объемы наполнени и каждый равен рабочему объему поршневой полости, при этом давление зар дки в одной из частей, например в Части б, ниже давлени зар дки в другой части 7, но не ниже давлени подпора в сливной магистрали 10. Штокова полость 5 гидравлического бесклапанного ударного механизма посто нно сообщена с напорной магистралью 9. Работа гидравлического бесклапанного ударного механизма осуществл етс еледук цим образом. Поршень-ударник 2 из крайнего левого положени под действием напора перемещаетс вправо, перекрывает сливную магистраль 10 и выталкивает жидкость из поршневой полости 4 в части б и 7 накопител энергии. При этом жидкость сначала заполн ет часть 7, так.как в этой части накоп.итёл давление зар Дки .ниже. При дальнейшем движении поршн ударника 2 вправо происходит сообщение поршневой 4 и штоковой 5 полостей и в результате перетока жидкости в порлнавую .4 -полость происходит заполнение части 7 накопител , давление зар дки в которой выше .сливной. Поскольку эффективна площадь поршн -ударника 2 со стороны поршневой 4 полости больше, то пбршёньударник2 начинает, двигатьс влево до момента удара и открыти отверсти слизней магистрали 10. При равенстве объема гидравлического накоплени каждой части рабочему объему, поршневой полости, равному произведению хода поршн на его площадь , энерги , накопленна в части 7 имеющей более высокое давление зар дки , расходуетс , в основном, на ударное воздействие, а энерги части 6., имеющей более . низкое давление зар дки, - на выталкивание в сливную магистраль 10 объема жидкост поступйзашего из штоковой 5 полости в поршневую 4, Приближа давление зар дки части 6 к давлению подпора в сливной магистрали 10, а давление зар дки части 7 к давлению напора, можно получить высокий индикаторный КПД. ; При линейном накопителе, используемом в известных гидравлических бе клапанных ударных механизмахддавление в поршневой полоски в момент открыти сливного отверсти значительно превышает давление подпора на сливе, и значительна дол энергии неизбежно тер етс . ИндикаторД1ый КПД таких механизмов обычно не превышает 70%. На фиг. 2 приведена характеристи|са известного линейного накопител , представл юща зависимость внутреннего давлени от объема его заполнени и примерна индикаторна диаграм ма работы бесклапанного ударного механизма такого типа. : Точка р..на диаграмме соответствует закрытию ударником сливной магистрали и началу сжати жидкости в поршневой полости при обратном ходе ударника. Точка fi соответствует соединению поршневой полости со штоковой полостью, котора пост& нно св зана с напорной магистралью; точка в - -разъединению поршневой полости со штоковой и начало рабочего хода; точка Z. - открытие поршнем сливного отверсти . При сливе неизбежно происходит дросселировагние жидкости, что сопровождаетс потер ми энергии. Beличина этих потерь определ етс площадью треугольника л , г.. , Q- . На практике это составл ет пор дка 30% от общей потребл емой энергии ударника. При использовании нелинейного накопител потери на дросселирование можно избежать. На фиг. 3 представлена харё1ктеристика предлагаемого нелинейного накопител с ограниченнш объемом наполнени и индикаторна диаграмма работы бесклапанного механизма с накопителем, имеющим такую характеристику.Точки OL, б , & ,2. обозначают соответственно положени закрыти сливной магистрали 10, соединение поошневой 4 полости со штоковой 5, разъединение поошневой 4 полости со штоковой 5, открытие поршнем-ударником 2 отверсти сливной магистрали 10. Диаграмма показывает, что при равенстве объемов наполнени каждой части б и 7 накопител рабочему объему поршневой 4 полости потери на дросселирование свод тс к минимуму, При использовании изобретени при относительно .незначительных с точки зрени изготовлени , изменени .х в конструкции возможно достижение относительно высокого КПД механизма и повышение надежности его работы.The invention relates to the mining industry, in particular to hydraulic percussion devices used, for example, to drill holes, to destroy strong rocks. The hydraulic shock mechanism is known 1, the housing is inclusive, with an axially stepped drummer, idle and working code cameras associated with hydropneumatic accumulators (;; 11. The lack of a successful hydraulic mechanism is that the performance of the stepped impactor is relatively the large number of annular undercuts leads to a decrease in the manufacturability of the structure, an increase in losses, the energy of the working agent due to the presence of a significant number of elements relation to the main direction of movement of the working agent. The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a hydraulic valveless shock mechanism, including a body with an impact piston with a rod and a piston rod and a piston cavity periodically interconnected, the last of which is periodically communicated with the drain the main line, and the rod cavity is permanently connected to the pressure main line, and the energy storage device, made in two parts, connected to the porn cavity C21. ... . . However, the presence of a relatively large volume of the battery chamber as compared with the working volume of the porous cavity leads to a decrease in the efficiency of the device due to the release of a working agent from the accumulator with significant residual energy. - The purpose of the invention is to increase the efficiency of the mechanism during the working stroke of the piston using the nonlinear characteristic of the accumulator. The goal is achieved by the fact that, in hydraulic valve valve and percussion mechanism, the casing with the piston is turned on. a drummer with a rod and periodically interconnected between the rod and piston cavities, the last of which is periodically connected to the drain line, and the rod cavity is continuously connected to the pressure line, and the energy storage device, made in two parts, under the piston cavity connected to the piston cavity, filling parts of the accumulator is equal to each other, the volume of each of the parts is wounded to the working volume of the piston half, and the charging pressure of the parts of the accumulator is the value determined from the expression P A PUT. Р where Р 4 The charging pressure of one of the parts of the accumulator; RNP is the charge pressure of another part of the storage ring; P is the pressure of the backwater in the drain line, FIG. 1 shows hydraulic hydraulic valveless impact mechanism, section; in fig. 2 - the characteristic of the known linear accumulator; in fig. 3 - the characteristic of the proposed nonlinear accumulator. The hydraulic valveless shock mechanism includes a housing 1, a piston-hammer 2 with a rod 3, a piston 4 and a rod 5 cavity, an energy storage in the form of two parts 6 and 7 pneumatic accumulators with limiters 8 volumes of hydraulic: filling, pressure 9 and drain 10, : Highways, as well as line 11, connecting the rod 5 and piston 4 cavities. Both parts b and 7 of the hydraulic accumulator have the same filling volumes and each is equal to the working volume of the piston cavity, with the charging pressure in one of the parts, for example in Part b, lower than the charging pressure in the other part 7, but not lower than drain line 10. The rod cavity 5 of the hydraulic valve-less percussion mechanism is permanently connected to the pressure line 9. The work of the hydraulic valve-less percussion mechanism is carried out by the pressure sensor. The piston-hammer 2 from the extreme left position moves to the right under the action of the pressure, closes the drain line 10 and pushes the liquid out of the piston cavity 4 in part b and 7 of the energy storage device. In this case, the fluid first fills part 7, as in this part the accumulator charge pressure is lower. Upon further movement of the piston of the impactor 2 to the right, the piston 4 and the rod 5 cavities communicate, and as a result of the flow of fluid into the old .4 cavity, part 7 of the accumulator is filled, the charge pressure in which is higher than the external one. Since the effective area of the piston shock 2 from the side of the piston 4 cavity is larger, the shock shock 2 begins to move to the left until the moment of impact and open the opening of the slugs of the highway 10. With the volume of hydraulic accumulation of each part of the working volume, the piston cavity equal to the product of the piston stroke and its area , the energy accumulated in the part 7 having a higher charge pressure is spent mainly on impact, and the energy of the part 6. having more. low charging pressure, to push the volume of fluid from the rod 5 cavity into the piston 4 into the discharge line 10, the pressure of charging part 6 to the pressure of the backwater in the drain line 10 approaches, and the charging pressure of part 7 to the pressure of the pressure can be obtained high indicator efficiency. ; With a linear accumulator used in the well-known hydraulic valve pressurized mechanisms, the pressure in the piston strip at the time of opening the drain hole significantly exceeds the pressure of the overpressure on the drain, and a significant portion of the energy is inevitably lost. The indicator Efficiency of such mechanisms usually does not exceed 70%. FIG. Figure 2 shows the characteristics of a known linear accumulator, representing the dependence of the internal pressure on the volume of its filling, and an exemplary indicator diagram of the operation of a valve-less impact mechanism of this type. : Point p. On the diagram corresponds to the closure of the drain line by the hammer and the beginning of the compression of fluid in the piston cavity during the return stroke of the hammer. Point fi corresponds to the connection of the piston cavity with the rod cavity, which is a post & it is connected to a pressure line; point in - - disconnection of the piston cavity from the rod and the beginning of the working stroke; Point Z. - opening the drain piston. When draining, throttling fluids inevitably occur, which is accompanied by energy losses. The magnitude of these losses is determined by the area of the triangle l, g .., Q-. In practice, this amounts to about 30% of the total energy consumed by the impactor. When using a nonlinear storage drive throttling losses can be avoided. FIG. Figure 3 shows the characterization of the proposed nonlinear accumulator with a limited filling volume and the indicator diagram of the valveless operation with a storage device having such a characteristic. Points OL, b, & , 2. designate, respectively, the closing position of the drain line 10, the connection of the posterior 4 cavity with the rod 5, the separation of the posterior 4 cavity with the rod 5, the opening of the drain line 10 by the piston-impactor 2 piston 4 cavities, the throttling losses are minimized. When using the invention with relatively minor ones from the point of view of production, changes in the design, it is possible to achieve flax of high efficiency of the mechanism and increase of reliability of its work.
QpQHmepifcmififa наполнейи ffe/tuffei/f/ого нанопител/QpQHmepifcmififa filling ffe / tuffei / f / th nanopitel /
инди аторно duatpafifta с не линейным HQHonumejfefiindie atorno duatpafifta with non linear HQHonumejfefi