RU2242567C2

RU2242567C2 - Device for making holes in material body

Info

Publication number: RU2242567C2
Application number: RU2002135948/03A
Authority: RU
Inventors: Д.И. Адамидзе (RU); Д.И. Адамидзе
Original assignee: Адамидзе Дмитрий Иванович
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2004-12-20

Abstract

FIELD: building, particularly for making holes in different materials when performing building-and-assembly jobs and for driving sharp members in various objects.

SUBSTANCE: device has multistage column of guiding barrels arranged coaxially one to another. Front barrel is provided with punch means. Rear barrel is formed as driving barrel. Each barrel located in front of previous one rests by its riffles upon movable spherical supports under the action of pressing springs located between barrels. Spherical supports are balls arranged in radial through grooves of rear barrels. Balls are closed by axially arranged barrels. Barrels include grooves formed from column side. Barrel groove depth is equal or more than ball diameter and width thereof is equal to ball diameter. Barrels and springs have increasing lengths and decreasing diameters in direction from column end part. Distance between riffles and grooves of cooperating barrels is equal or more than one-half of pressing spring length in free state. Punch has riffle made in end part thereof for spherical supports, namely balls. Device has stops to prevent barrels from falling out of multistage column.

EFFECT: increased holes punching efficiency due to stepped increase of punch (sharp member) speed under the action of seriously releasing springs and increased reliability.

4 dwg

Description

Устройство относится к строительной области и предназначено для пробивания отверстий в различных материалах при строительно-монтажных работах, а также может быть использовано для забивания остроконечных предметов в различные объекты.The device relates to the construction field and is intended for punching holes in various materials during construction and installation works, and can also be used to hammer pointed objects into various objects.

В качестве прототипа принято устройство для пробивания отверстий в массиве по RU 2186971 C1, кл. Е 02 F 5/18, 10.08.2002.As a prototype, a device for punching holes in an array according to RU 2186971 C1, class. E 02 F 5/18, 08/10/2002.

Приведенный прототип характеризуется следующим особенностями и недостатками.The above prototype is characterized by the following features and disadvantages.

1. Для заполнения сжатым воздухом рабочих камер прототипа необходимо иметь компрессор высокого давления,приводимый в действие электрическим или другим приводом, а также сложную воздухоподводящую арматуру.1. To fill the working chambers of the prototype with compressed air, it is necessary to have a high-pressure compressor driven by an electric or other drive, as well as complex air supply valves.

2. Относительно низкая скорость истечения сжатого воздуха из рабочих камер, не превышающая 700-850 м/с (см. Д.И.Адамидзе. Разрушение углей и пород сжатым воздухом. - М.: Наука, 1998, с.38-39). При такой скорости истечения, определяющей режим выталкивания из става корпусов патронов, эффект внедрения пробойника в массив относительно низок.2. The relatively low velocity of the flow of compressed air from the working chambers, not exceeding 700-850 m / s (see D. I. Adamidze. The destruction of coal and rocks by compressed air. - M .: Nauka, 1998, p. 38-39) . At such an outflow rate, which determines the mode of expulsion from the stavka of cartridge cases, the effect of introducing a punch into the array is relatively low.

3. Сложность тщательной герметизации полостей рабочих камер устройства и длительного хранения в них сжатого воздуха под высоким давлением т.к. утечка воздуха из какой либо рабочей камеры, т.е. падения давления, приводит к нарушению режима срабатывания устройства.3. The difficulty of thoroughly sealing the cavities of the working chambers of the device and the long-term storage of compressed air in them under high pressure since air leakage from any working chamber, i.e. pressure drop leads to a violation of the response mode of the device.

4. Выпадание из многоступенчатого става патронов, в процессе срабатывания устройства, приводит к необходимости выполнять трудоемкие подготовительно - заключительные операции для повторного использования устройства.4. The loss of ammunition from a multi-stage stavka during the operation of the device leads to the need to perform labor-intensive preparatory and final operations for reusing the device.

Целью изобретения является повышение эффективности работы пробойного устройства за счет более быстрого наращивания скорости прбойнику, обеспечиваемой силой пружины сжатой до рабочей нагрузке, характеризующейся высокой скоростью разжатия (разгрузка), за счет применения пружин различных длин и диаметров установленных во взаимодействующих стаканах, составляющих многоступенчатый став, за счет надежного хранения энергий сжатых пружин в режиме ожидания, а также за счет снижения трудоемкости подготовительно заключительных операции при повторном использовании устройства.The aim of the invention is to increase the efficiency of the breakdown device due to a faster increase in the speed of the breaker, provided by the spring force compressed to a working load, characterized by a high speed of unloading (unloading), through the use of springs of various lengths and diameters installed in the interacting cups that make up a multi-stage stand, for due to reliable storage of energies of the compressed springs in standby mode, as well as by reducing the complexity of the preparatory final operations at Use the device again.

Технический результат изобретения достигается тем, что устройство для пробивания отверстий в массиве содержит многоступенчатый став коаксиально размещенных направляющих стаканов, головной из которых снабжен пробойником, а хвостовой выполнен приводным, при этом каждый впереди идущий стакан, под воздействием поджимающих пружин, расположенных между стаканами, опирается канавками на подвижные сферические опоры - шарики, размещенные в радиальных сквозных проточках задних стаканов, причем шарики перекрыты аксиально расположенными стаканами, имеющими со стороны створа расточку глубиной, равной или больше диаметра шарика, шириной, равной его диаметру, при этом, начиная от хвостовой части става, стаканы и поджимающие их пружины выполнены с последовательно увеличивающимися длинами и уменьшающимися диаметрами, а расстояния между канавками и расточками во взаимодействующих стаканах равны или меньше длины поджимающих их пружин в свободном состоянии, причем пробойник имеет в хвостовой части канавку под сферические опоры-шарики, при этом в устройстве предусмотрены стопоры, препятствующие выпадению стаканов из многоступечатого става.The technical result of the invention is achieved by the fact that the device for punching holes in the array contains a multi-stage becoming coaxially placed guide glasses, the head of which is equipped with a punch, and the tail is made drive, with each front going glass, under the influence of pressure springs located between the glasses, is supported by grooves on movable spherical bearings - balls placed in radial through grooves of the rear glasses, and the balls are blocked by axially located stacks with a bore from the side of the gauge, with a depth equal to or greater than the diameter of the ball, with a width equal to its diameter, in this case, starting from the tail of the stand, the cups and their springs pressing in succession are made with successively increasing lengths and decreasing diameters, and the distances between grooves and bores in the interacting cups, equal to or less than the length of the springs pressing them in a free state, and the punch has a groove in the rear part for spherical ball bearings, while stoppers are provided in the device, etc. obstructing the loss of glasses from the multi-printing stav.

На фиг.1 приведено устройство в снаряженном положении; на фиг.2 - момент смещения приведенного стакана и начало движения става, состоящего из нескольких стаканов; на фиг. 3 и 4 - схема действия подвижных сферических опор.Figure 1 shows the device in the running position; figure 2 - the moment of displacement of the given glass and the beginning of the movement of the stav, consisting of several glasses; in FIG. 3 and 4 - a diagram of the action of movable spherical bearings.

На фиг.1 в качестве примера приведен вариант устройства, состоящего из приводного 1, хвостового 2, среднего 3, головного 4 стаканов и пробойника 5, скомпанованных в единый многоступенчатый став, закрепленный на основании 6. На среднем 3, головном 4 стаканах и пробойнике 5 со стороны их торцов предусмотрены канавки 7 для размещения в них выступающей сферы шариков 8, шириной, равной или больше, а глубиной, равной или меньше половины диаметров этих шариков. На хвостовом 2, среднем 3 и головном 4 стаканах предусмотрены сквозные радиальные протечки 9. Между сквозной радиальной проточкой 9 и канавкой 7 размещены шарики 8, выступающие в канавку 7 частью своей сферы. На эти шарики упираются последовательно размещенные в ставе стаканы, под воздействием пружин 14 (размещенных между стаканами), сжатых до максимальной нагрузки Р. В приводном 1, хвостовом 2 и среднем 3 стаканах, со стороны их открытой части, предусмотрены расточки 10 шириной, равной или больше диаметра шариков 8, глубиной, равной или больше половины их диаметров, а на корпусах указанных стаканов имеются технологические отверстия 11 с пробками для ввода в радиальные проточки 9 шариков 8 в начальной стадии сборки многоступенчатого става (о чем будет пояснено ниже). К хвостовому стакану 2 со стороны торца прикреплен стержень-стопор 12, пропущенный через окно приводного стакана 1 и упирающийся в опору 13. От хвостовой части става стаканы и пружины выполнены с соблюдением следующих условий: L₁>L₂…>L_n; D₁>D₂…>D_n, где L - их длина, D - внутренний диаметр. В устройстве предусмотрены стопора 15, препятствующие выпаданию стаканов из става при их перемещении вправо, а расстояние Н₀ между канавками 7 и расточками 10, у взаимодействующих стаканов, соответствуют условию H₀<H, где H - длина пружин в свободном состоянии.Figure 1 as an example shows a variant of the device consisting of a drive 1, tail 2, middle 3, head 4 glasses and punch 5, arranged in a single multi-stage stand, mounted on the base 6. On average 3, head 4 glasses and punch 5 grooves 7 are provided on the side of their ends to accommodate the protruding sphere of balls 8 in them, with a width equal to or greater than and a depth equal to or less than half the diameters of these balls. There are through radial leaks 9 on the tail 2, middle 3 and head 4 glasses 9. Between the through radial groove 9 and the groove 7 are balls 8 protruding into the groove 7 as part of their sphere. Serially placed glasses in the stand rest against these balls under the influence of springs 14 (placed between the glasses), compressed to a maximum load P. In the drive 1, tail 2 and average 3 glasses, from the side of their open part, bores 10 are provided with a width equal to or more than the diameter of the balls 8, a depth equal to or greater than half of their diameters, and on the bodies of the said glasses there are technological holes 11 with plugs for introducing into the radial grooves 9 balls 8 in the initial stage of assembly of a multi-stage stand (as will be explained below). A stopper rod 12 is attached to the tail glass 2 from the end side, passed through the window of the drive glass 1 and abuts against the support 13. From the tail part of the stand, the glasses and springs are made in compliance with the following conditions: L ₁ > L ₂ ...> L _n ; D ₁ > D ₂ ...> D _n , where L is their length, D is the inner diameter. A stopper 15 is provided in the device to prevent the cups from falling out of position when moving to the right, and the distance H ₀ between the grooves 7 and the bores 10 of the interacting cups corresponds to the condition H ₀ <H, where H is the length of the springs in the free state.

Сборка и работа устройства осуществляется следующим образом. Сборку устройства начинают с приводного стакана 1, в который вводят хвостовой стакан 2 до отказа. При этом стержень-стопор 12 упрется в опору 13. В хвостовом стакане 2 размещают пружину 14. Затем вводят средний стакан 3 и перемещая его справа налево сжимают пружину 14 до максимальной нагрузки Р. При этом сквозная радиальная проточка 9 хвостового стакана 2 совместится с канавкой 7 среднего стакана 3. Придерживая пружину 14 в сжатом состоянии размещают шарики 8 между радиальными проточками 9 и канавкой 7 и прикрывают пробками 11. Таким образом стакан 3, сжавший пружину 14 до рабочей нагрузки Р и упирающийся канавкой 7 на выдвинутую сферическую часть шарика 8, фиксируется в неподвижном положений. Аналогичным путем подготавливают средний 3, головной 4 стаканы и пробойник 8.The assembly and operation of the device is as follows. The assembly of the device begins with the drive cup 1, into which the tail cup 2 is inserted to failure. In this case, the stopper rod 12 rests against the support 13. A spring 14 is placed in the tailglass 2. Then, the middle glass 3 is inserted and compressing the spring 14 from right to left compresses the spring 14 to the maximum load P. In this case, the through radial groove 9 of the tail glass 2 will be combined with the groove 7 the middle cup 3. While holding the spring 14 in a compressed state, place the balls 8 between the radial grooves 9 and the groove 7 and cover with the plugs 11. Thus, the cup 3, compressing the spring 14 to the working load P and abutting the groove 7 against the extended spherical part w rica 8, is fixed in stationary positions. In a similar way prepare the middle 3, head 4 glasses and punch 8.

Устройство работает следующим образом. Устройство с заданного расстояния направляют пробойником в сторону объекта. Для приведения его в действие перемещают приводной стакан 1 справа налево (вручную или механически) до опоры 13. При этом сквозные радиальные протечки 9 с шариками 8 хвостового стакана 2 совместятся с расточкой 10 приводного стакана 1 и шарики 8 освободятся от неподвижного состояния. Под усилием пружины 14 хвостового стакана 2 став, состоящий из хвостового 2, среднего 3, головного 4 стаканов и пробойника 5, скользя по сферической поверхности шариков 8, смещая их в расточку 10, выталкивается из хвостового стакана 2, которому сообщается ускорение V₁ за время Т₁. При движении этого става вперед, сквозные радиальные проточки 9 с шариками 8 среднего стакана 3 совместятся с проточкой 10 хвостового стакана 2 и шарики 8 среднего стакана, по аналогии с предыдущим случаем, освободятся от неподвижного состояния. Под усилием пружины 14 среднего стакана 3, состоящим из головного стакана 4 и пробойника 5, скользя по сферической поверхности шариков 8 среднего стакана, выталкивается из него (среднего стакана), которому сообщается ускорение V₂ за время T₂, точно также при движении этого става вперед радиальные проточки 9 с шарикам 8 головного стакана 4 совместятся с расточкой 10 среднего стакана 3 и шарики 8 головного стакана 4 освободятся от неподвижного состояния. Под усилием пружины 14 головного стакана 4 пробойник 5 скользя по сферической поверхности шариков 8 головного стакана выталкивается из него, которому сообщается ускорение V₃ за время Т₃. Для повторения процесса устройство вновь подготавливают к работе.The device operates as follows. The device from a given distance is directed by the punch towards the object. To bring it into action, the drive cup 1 is moved from right to left (manually or mechanically) to the support 13. In this case, the through radial leaks 9 with the balls 8 of the tail cup 2 will be combined with the bore 10 of the drive cup 1 and the balls 8 will be released from the stationary state. Under the force of the spring 14 of the tail glass 2, becoming, consisting of tail 2, middle 3, head 4 glasses and punch 5, sliding on the spherical surface of the balls 8, displacing them into the bore 10, is pushed out of the tail glass 2, to which acceleration V ₁ is reported for the time T ₁ . When moving this stand forward, the through radial grooves 9 with the balls 8 of the middle glass 3 will be combined with the groove 10 of the tail glass 2 and the balls 8 of the middle glass, by analogy with the previous case, will be freed from the stationary state. Under the force of the spring 14 of the middle cup 3, consisting of the head cup 4 and the punch 5, sliding along the spherical surface of the balls 8 of the middle cup, it is pushed out of it (the middle cup), which is informed of the acceleration V ₂ during the time T ₂ , just like this forward, the radial grooves 9 with the balls 8 of the head glass 4 are combined with the bore 10 of the middle glass 3 and the balls 8 of the head glass 4 are released from the stationary state. Under the force of the spring 14 of the head glass 4, the punch 5 sliding on the spherical surface of the balls 8 of the head glass is pushed out of it, which is informed of the acceleration V ₃ during the time T ₃ . To repeat the process, the device is again prepared for work.

Технический результат от использования изобретения заключается в следующем.The technical result from the use of the invention is as follows.

1. Поскольку Н₀<Н, то всем стаканам и пробойнику сообщается ускорения будучи находящимся в движении т.е. без падения скоростей движущихся вперед стаканов и пробойника с последовательно уменьшающимися массами. При этом скорость разжатия (разгрузки) пружин в каждом стакане (ступени) значительно выше скорости истечения сжатого воздуха из рабочих камер прототипа. Следовательно под воздействием относительно высоких скоростей, сообщаемых последовательно пробойнику, последний более эффективно внедряется в массив и пробивает его.1. Since H ₀ <H, then acceleration being communicated to all glasses and punch is being in motion ie without a drop in the speeds of the glasses and punch moving forward with successively decreasing masses. In this case, the speed of unloading (unloading) of the springs in each glass (stage) is significantly higher than the velocity of the outflow of compressed air from the working chambers of the prototype. Therefore, under the influence of relatively high speeds, reported sequentially to the punch, the latter is more efficiently embedded in the array and punches it.

2. Представляется возможность относительно длительного хранения пружин в сжатом состояний без потерь их потенциальной энергии.2. It is possible to relatively long-term storage of the springs in a compressed state without loss of potential energy.

3. Снижение трудоемкости подготовительных операции по сборке устройства для его повторного использования, т.к в устройстве предусмотрены стопора, препятствующие выпаданию стаканов из става.3. Reducing the complexity of preparatory operations for assembling the device for its reuse, because the device has stoppers that prevent the glasses from falling out of service.

Claims

A device for punching holes in an array, containing a multi-stage becoming coaxially placed guide glasses, the head of which is equipped with a punch, and the tail is made drive, characterized in that each front going glass under the influence of pressure springs located between the glasses, is supported by grooves on movable spherical bearings - balls placed in the radial through grooves of the rear glasses, and the balls are overlapped by axially arranged glasses having a bore on the side of the alignment with a depth equal to or greater than the diameter of the ball, with a width equal to its diameter, in this case, starting from the tail of the stand, the glasses and the springs pressing them are made with successively increasing lengths and decreasing diameters, and the distances between the grooves and bores in the interacting glasses are equal or less than the length compressing their springs in a free state, and the punch has a groove in the rear part for spherical bearings - balls, while the device has stoppers that prevent the glasses from falling out of ostupenchatogo put.