СТЕНД ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПАРАМЕТРОВ УДАРНОЙ МАШИНЫ

Техническое решение относится к горному делу и строительству, а именно к машинам ударного действия, и может найти применение для исследования таких параметров машин ударного действия, как продолжительность рабочего и обратного ходов ударника, частота и энергия ударов, перемещение и скорость ударника.
Известен стенд для определения предударной скорости ударника пневмопробойника по а.с. СССР №1737072, Е02F 5/18, G01Р 3/66, опубл. в БИ №20, 1992 г., содержащий станину, в которой установлен испытуемый пневмопробойник, датчики контроля перемещения ударника, установленные на мерном расстоянии друг относительно друга, и блок регистрации. Датчики контроля перемещения ударника расположены в пределах рабочего хода ударника и выполнены в виде кольцевых многовитковых катушек, размещенных в охватывающих корпус пневмопробойника металлических кольцевых коробах, закрепленных на станине, при этом на внутренней поверхности каждого из металлических кольцевых коробов выполнена кольцевая щель, а витки катушек расположены в плоскости, перпендикулярной продольной оси пневмопробойника.
Недостатком этого стенда является невозможность определения параметров ударной машины в каждой точке хода ударника из-за ограничения количества датчиков контроля перемещения ударника, связанного с геометрическими параметрами многовитковых катушек. Другим недостатком стенда является сложность изготовления и его высокая стоимость. Кроме того, стенд не позволяет достаточно точно определять параметры ударной машины из-за искажений сигналов металлическим корпусом ппневмопробойника.
Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является стенд для определения параметров рабочего цикла пневмопробойника по патенту РФ №2098568, E02F 5/18, опубл. 10.12.1997, содержащий станину для закрепления испытуемого пневмопробойника, датчики контроля перемещения ударника, установленные на заданном расстоянии друг относительно друга, и блок регистрации временных интервалов. Датчики выполнены в виде системы магнитных головок и расстояние между крайними магнитными головками превышает величину максимально возможного нерабочего перемещения ударника.
Недостатком стенда является неэффективность исследования, поскольку число точек фиксации скорости ударника ограничено числом магнитных головок, количество которых на корпусе пневмопробойника зависит от геометрических размеров магнитных головок и пневмопробойника, т.е. измерения осуществляют дискретно. Такой стенд имеет очень сложную конструкцию, что снижает его надежность, и высокую стоимость.
Технические задачи предлагаемой полезной модели - повышение эффективности экспериментальных исследований параметров ударной машины за счет перманентного мониторинга перемещения ударника и повышение надежности стенда за счет упрощения его конструкции при снижении стоимости стенда.
Поставленные задачи решаются тем, что стенд для экспериментальных исследований ударной машины, содержащий станину для закрепления испытуемой ударной машины, узел контроля и регистрации перемещения её ударника, согласно техническому решению снабжен меткой перемещения ударника, а станина для закрепления испытуемой ударной машины снабжена штангой с блоком, при этом между ударником и меткой осуществлена механическая связь через блок штанги, а узел контроля и регистрации перемещения ударника представляет собой цифровую видеокамеру.
Применение метки перемещения ударника, скорость перемещения которой соответствует по величине скорости перемещения ударника, взаимодействующей с ударником через блок штанги, позволяет более точно исследовать параметры ударной машины и тем самым повысить эффективность экспериментальных исследований на стенде. Использование цифровой видеокамеры для перманентного мониторинга и регистрации перемещений ударника позволяет повысить эффективность исследования параметров ударной машины за счет возможности определения этих параметров (например, скорости ударника) в любой точке его движения, а не дискретно - в зависимости от расположения магнитных катушек, как в прототипе.
Отказ от сложных в исполнении магнитных головок значительно упрощает конструкцию стенда и ведет к повышению его надежности и существенному снижению его стоимости.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется примером конструктивного исполнения стенда для экспериментальных исследований параметров ударной машины и чертежом, где показан общий вид стенда в статическом состоянии.
Стенд для экспериментальных исследований параметров ударной машины (далее - стенд) содержит станину 1 для закрепления испытуемой ударной машины 2 с ударником 3, цифровую видеокамеру 4. Станина 1 снабжена штангой 5 с блоком 6. Через блок 6 между ударником 3 и меткой 7 перемещения ударника (далее - метка 7) имеется механическая связь, например, в виде троса 8.
Работа на стенде осуществляется следующим образом. При движении ударника 3 в испытуемой ударной машине 2 скорость движения метки 7, связанной с ударником 3 тросом 8 через блок 6, расположенный на штанге 5, соответствует по величине скорости движения ударника 3. Движение метки 7 регистрируется цифровой видеокамерой 4. Далее с помощью известной программы видеозапись разбивается по кадрам и по результатам обработки этих кадров строятся графики перемещения и скорости ударника как функций времени, позволяющие определять энергетические показатели испытуемой ударной машины 2. С помощью микрофона цифровой видеокамеры 4 возможно четко отслеживать момент удара ударника 3, определять частоту ударов и рассчитать мощность испытуемой ударной машины 2.