SU962478A1 - Apparatus for breaking hard rock - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к разработке грунта, а именно к устройствам , служащим дл  разрушени  твердых пород.The invention relates to the development of soil, namely to devices that serve for the destruction of hard rock.

Известно устройство дл  разрушени  пород, содержащее корпус, св занный с ним рабочий элемент с режущим наконечником, ударный элемент и вибропривод с двигателем и валом, св занным с ударным элементом 1 .A device for breaking rocks is known, comprising a housing, a work item associated with it with a cutting tip, a impact element and a vibration drive with an engine and a shaft connected with impact element 1.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  разрушени  твердых пород, содержащее корпус, шарнирно соединенный с ним и выполненный с режущим наконечником рабочий элемент, шарнирно соединенный с последним ударный элемент и вибропривод , содержащий расположенный параллельно рабочему элементу вал с кривошипом и шатун, св занный с ударным элементом 2.Closest to the present invention is a device for destroying hard rocks, comprising a body pivotally connected to it and a working element connected to a cutting tip, pivotally connected to the last impact element and a vibration drive containing a crank shaft parallel to the working element and a connecting rod connected to shock element 2.

Недостаток известного устройства сравнительно низка  эффективность из-за невозможности, обеспечени  сдвоенного силового воздействи  за один ударный цикл.The disadvantage of the known device is relatively low efficiency due to the impossibility of providing dual force action in one shock cycle.

Цель изобретени  - повышение производительности путем увеличени  энергоемкости ударного цикла.The purpose of the invention is to increase productivity by increasing the energy intensity of the shock cycle.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  разрушени  твердых пород вал вибропривода имес ет дополнительный кривошип, расположенный со смещением по фазе и на меньшем рассто нии от режущего наконечника и выполненный с большим эксцентриситетом относительно основ Q ного кривошипа, а вибропривод снабжен дополнительным шатуном, св занным с дополнительным кривошипом, и ползунковым бойком, который шарнирно соединен с дополнительным шатуном и установлен на корпусе с воэV можностью взаимодействи  с ударным элементом, при этом основной шатун выполнен из упруго св занных частей .This goal is achieved by the fact that in the device for destroying hard rocks, the shaft of the vibrodrive has an additional crank, which is located out of phase and at a smaller distance from the cutting tip and made with a greater eccentricity relative to the main Q crank, and the vibrodrive is equipped with an additional connecting rod connected with an additional crank, and a slider striker, which is pivotally connected to an additional connecting rod and mounted on the housing with a possibility of interaction with the impactor, while The connecting rod is made of elastically connected parts.

На фиг. 1 изображено устройство вертикальный разрез на фиг. 2 принципиальна  схема устройства в период взаимодействи  ударного элемента только с основным кривошипно-шатунным механизмом; на фиг. 3 то же, в период взаимодействи  удар .ного элемента с дополнительным кривошипно-шатунным механизмом.FIG. 1 shows a vertical sectional device in FIG. 2 is a schematic diagram of the device in the period of interaction of the impactor with only the main crank mechanism; in fig. 3 the same, in the period of interaction of the impact of an element with an additional crank mechanism.

Устройство дл  разрушени  твердых пород содержит корпус 1, шарнирно соединенный с ним рабочий элемент 2 с режущим наконечником 3.A device for destroying hard rocks comprises a housing 1, a working element 2 with a cutting tip 3 pivotally connected to it.

Ударный элемент 4 соединен с рабочим элементом 2 посредством шарнира 5. Устройство имеет вибропривод 6 с двигателем и валом 7, который св зан с ударным элементом 4.The percussion element 4 is connected to the operating element 2 by means of a hinge 5. The device has a vibration drive 6 with an engine and a shaft 7, which is connected with the impact element 4.

Рабочий элемент 2 прикреплен к корпусу 1 посредством шарнира 8. Вал 7 вибропривода установлен параллельно рабочему элементу 2 и св зан с ним посредством крипошипно-шатунного механизма, который включает кривошип 9 и шатун 10. Шатун 10 состоит из двух частей, прижимаемых одна к другой пружинами 11 В устройстве имеютс  дополнительные кривошип 12 и шатун 13 и ползунковый боек 14, который бьет по наковальне .15, выполненной на ударном элементе 4. Кривошипы 9 и 12, имеющие эксцентриитеты г и т (причем г 2 г) и сдвинутые по фазе относительно друг друга на угол V, св заны соответственно с шатунами 10 и 13 через сферические подшипники, ось которых рас положена перпендикул рно к оси режущего наконечника 3. Вал 7 вибропривода 6 выполнен в виде маховика, имеющего массы 16 и 17. Устройство смонтировано посредством шарнирного приспособлени  18 на основании 19. Основание может быть прикреп лено к руко ти 20 экскаватора или на раме трактора. Шатун 10 св зан шаровым шарниром 21 с ударным элементом 4.The working element 2 is attached to the housing 1 by means of a hinge 8. The vibro-drive shaft 7 is mounted parallel to the working element 2 and is connected with it by means of a crib-connecting rod mechanism, which includes a crank 9 and a connecting rod 10. The connecting rod 10 consists of two parts, pressed against one another by springs 11 The device has an additional crank 12 and a connecting rod 13 and a slide bar 14, which hits the anvil .15 made on the impactor 4. Crankshafts 9 and 12 having eccentricities r and t (and 2 g) and out of phase relative to each other friend's angle v respectively connected with rods 10 and 13 through spherical bearings, the axis of which is perpendicular to the axis of the cutting tip 3. The shaft 7 of the vibrating drive 6 is designed as a flywheel having weights 16 and 17. The device is mounted by means of a hinge 18 on the base 19. The base may be attached to the arm 20 of the excavator or on the frame of the tractor. The connecting rod 10 is connected by a ball joint 21 to the impact member 4.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Подвод т режущий наконечник 3 к забою и включают двигатель. От вала двигател  6 вращение передаетс  валу 7, массам 16 и 17 и далее на кривошипы 9 и 12, которые посредством шатунов- 10 и 13 преобразуют вращательное движение вала 7 в возвратно-поступательное движение нижней части ударного элемента 4 и ползункового бойка 14.Lead the cutting tip 3 to the bottom and turn on the engine. From the motor shaft 6, the rotation is transmitted to the shaft 7, masses 16 and 17 and further to cranks 9 and 12, which by means of connecting rods 10 and 13 convert the rotational movement of the shaft 7 into the reciprocating movement of the lower part of the impactor 4 and the slide block striker 14.

Ударнь1й элемент 4 поворачиваетс  вокруг шарнира 5 и наносит периодические удары по рабочему элементу 2, внедр   его режущий наконечник 3 ..в грунт или породу.Impact element 4 rotates around hinge 5 and delivers periodic blows to work element 2, inserting its cutting tip 3 .. into the ground or rock.

Ползунковый боек 14 наносит допол нительный удар по наковальне 15, расположенной на ударном элементе 4, с некоторым запаздыванием, величина которого зависит от разности эксцентриситетов кривошипов г и г , угла Ч смещени  их по фазе относительно друг друга, заданных углов удара и величины разности между суммарными длинами элементов обоих механизмов. В момент удара ползункового бойка 14 по наковальне 15 ввиду того, что эксцентриситет г больше эксцентриситета г, происходит удлинение шатуна 10 на требуемую величину за счет деформации упругих элементов ,11, чем предотвращаетс  заклинивание кривошипношатунного механизма. Таким образом,Slider striker 14 deals an additional blow to the anvil 15, located on the impactor 4, with some delay, the value of which depends on the difference in the eccentricities of the cranks g and r, the angle H of their displacement in phase relative to each other, given the impact angles and the magnitude of the difference between the total the lengths of the elements of both mechanisms. At the moment of impact of the slider striker 14 on the anvil 15, due to the fact that the eccentricity g is greater than the eccentricity g, the connecting rod 10 is elongated by the required amount due to the deformation of the elastic elements 11, which prevents the crank mechanism from jamming. In this way,

за каждый цикл ударный элемент 4 подвергаетс  двойному силовому воздействию , при этом обеспечиваетс  движение с увеличенной амплитудой, следовательно, достигаетс  повыше0 ,ние эффективности работы.During each cycle, the impactor 4 is subjected to a double force impact, while providing movement with an increased amplitude, therefore, an increase in operating efficiency is achieved.

При повороте вала 7 на угол, при котором ползунковый боек 14 вновь перестает касатьс  наковальни, упругие элементы 11 снова соедин ют . When the shaft 7 is rotated at an angle at which the slide head 14 again stops touching the anvils, the elastic elements 11 are again connected.

5 раздвинутые части шатуна 10 и в дальнейшем ( до следующего ударного . воздействи  ползункового бойка 14) ударный элемент 4 будет совершать свое колебательное движение отноQ сительно шарнира 5 под воздействием шатуна 10.The 5 moved apart parts of the connecting rod 10 and further (until the next shock action of the slide block striker 14), the impactor 4 will perform its oscillatory movement with respect to the hinge 5 under the influence of the connecting rod 10.

Поскольку количество движени , передаваемого ударным элементом 4 рабочему элементу 2, зависит отSince the amount of movement transmitted by the hammer element 4 to the working element 2 depends on

5 скорости и направлени  возвратнопоступательного движени  св занных с концами шатунов деталей, с целью обеспечени  максимальной энергии ударов при любой частоте вращени  вала целесообразно назначать задан0 , ные фазовые углы ударов ( угловое положение кривошипов по направлению вращени  относительно верхней мертвой точки в моменты начала силового5, the speed and direction of the reciprocating movement of the parts connected to the connecting rod ends, in order to ensure maximum impact energy at any shaft rotational speed, it is advisable to assign predetermined phase angles of impacts (the angular position of the cranks in the direction of rotation relative to the top dead center)

воздействи  в диапазоне 75 - 90 . При этом достигаетс  повышение производительности на 25%.exposure ranges from 75 to 90. This results in a 25% increase in productivity.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 185766, кл. Е 0.2 F 5/30, 1964,1. USSR author's certificate number 185766, cl. E 0.2 F 5/30, 1964, 2.Патент СССР № 665818,2. USSR patent number 665818, кл. Е 02 F 5/30, 1974 (прототип).cl. E 02 F 5/30, 1974 (prototype). е«эe "e VV f4f4 (pue.Z(pue.Z /e/ e