CC BY
10
ИЗ ВЕСТ ИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО Том 88 ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА 1956 г.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УСИЛИЯ ПОДАЧИ, ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА НА СКОРОСТЬ БУРЕНИЯ И РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС ПНЕВМАТИЧЕСКОГО БУРИЛЬНОГО МОЛОТКА РП-17
О. Д. АЛИМОВ, И. Г. БАСОВ, В. Ф. ГОРБУНОВ (Представлено проф., докт. техн. наук Алабужевым П. М.)
Для определения оптимальных размеров податчика пневматических бурильных молотков РП-17 в лаборатории горных машин и рудничного транспорта были проведены экспериментальные исследования. Исследования проводились по ранее разработанной методике [1, 2]. Ниже приводятся полученные зависимости.
Исследование влияния усилия подачи на скорость бурения проводилось при бурении песчаника и гранита при давлениях сжатого воздуха у молотка 4, 5 и 6 ати. В качестве бурового инструмента использовался бур со съемной коронкой, характеристика которого приведена в табл. 1. Буродер-жатель с молотка был снят.
Таблица 1
№ пп При бу-
Наименование показателей рении песчаника При бурении гранита
1 Тип коронки Коронка Каплуна Стандартная однодолотча-тая КМЗ
2 Диаметр коронки, ММ 43 46
3 Угол заточки, град 103 108
4 Длина хвостовика бура, мм 82 82
5 Длина бура, мм 750 750
6 Вес бура, кг 2,5 2,5
Изменение скорости бурения молотком РП-17 в зависимости от усилия подачи по песчанику и граниту с той же характеристикой крепости носит такой же характер, как и при бурении молотками ОМ-бОбл и ПМ-508 [2].
При бурении песчаника бурильным молотком РП-17 и давлении воздуха 4 ати устойчивая работа молотка определяется интервалом усилий подачи от 12,8 до 31 кг. Соответственно изменяется скорость бурения (рис. 1) от 150 до 320 мм/мин. С дальнейшим увеличением усилия подачи скорость бурения значительно уменьшается, так как молоток при этом работает ненормально, неустойчиво. При давлении сжатого воздуха у молотка 5 ати зона устойчивой работы определяется усилиями подачи 16,5-4-35 кг. Этим усилиям подачи соответствуют скорости в 190-^395 мм!мин. При 6 ати
скорость бурения песчаника изменяется от 300 до 515 мм ¡мин в зависимости от усилия подачи, изменявшегося в пределах 21 н- 44,5 кг.
При бурении гранита в зоне устойчивой работы молоток имел следующие скорости бурения:
р ===== 4 атпи р — Ъ атм V = 6 amu
F = 22 — 30,5 кг F — 23,5 — 40 кг F = 26 —45,8 кг
V = 50 — 80 мм Мин
V = 64 — 112 мм/мин
V = 70— 175 мм!мин
Характер изменения скоростей бурения гранита (рис. 1) подобен изменению скоростей бурения песчаника.
Рис. 1. Зависимость скорости бурения от усилия гюдачи.
В зоне устойчивой работы молотка скорость бурения с увеличением усилия подачи возрастает. После превышения определенного усилия подачи скорость бурения начинает уменьшаться. При этом первое время для запуска молотка необходимо снижение усилия подачи, а затем, по мере дальнейшего увеличения усилия подачи, молоток работает неустойчиво и глохнет.
Некоторое отклонение от этой закономерности наблюдалось при бурении гранита с давлением сжатого воздуха у молотка в 5 ати. В данном случае скорость бурения возрастала даже при режимах, в которых необходимо снижение усилия подачи при пуске молотка в работу. Это говорит о недостаточной мощности поворотного устройства молотка РП-17.
Из рис. 2 и табл. 2 видно, что число ударов бурильного молотка РП-17 с увеличением усилия подачи в зоне устойчивой работы молотка уве-
личивается незначительно, хотя скорость бурения при этом растет. Повышение скорости бурения можно объяснить увеличением энергии удара и лучшими условиями передачи энергии удара за счет уменьшения отхода корпуса бурильного молотка, что более подробно описано ниже.
усилие подаци> кг
Рис. 2. Зависимость числа ударов от усилия подачи.
Испытания бурильного молотка РП-17 показали, что при бурении горной породы с изменением усилия подачи в значительной степени изменяются и углы поворота бура.
В зоне устойчивой работы молотка при бурении песчаника с давлением сжатого воздуха в 4 ати углы поворота бура изменяются в пределах 32,5—16,5°; соответственно усилие подачи увеличивается при этом от 12,8, до 31 кг. Минимальный угол поворота бура для р= 4 ати, при котором бурильный молоток, хотя и неустойчиво, но работает, равен 11,5 . При
Таблица 2
Горная порода р — 4 ати р~5 ати.
Г, кг п, уд ¡мин пх при холостой работе кг ; Я, уд! мин и X уд'мин
Песчаник 1 ■ ОНИРЧ^ Гранкт 12,8-31 22—30,5 1570—1600 1540-1580 1710 1710 8,5-35 23,5-40 1680—1950 1680—1700 1860 1860
Р = 6 ати
* 1 кг \ п, уд мин пх уд; мин
21—44,5 1800—1820 2000
25,6—45,6 1830—1865 2000
5 ати пределам усилия подачи в 16,5-=-35 кг, ограничивающим устойчивую работу молотка, соответствуют углы поворота бура 31,5н-170.
Если при рабочем давлении сжатого воздуха у молотка в 4 и 5 ати углы поворота бура по мере увеличения усилия подачи плавно понижались и незначительно отличались при равных усилиях подачи, то при давлении сжатого воздуха у молотка в 6 ати углы поворота бура изменяются несколько по-другому. Зона устойчивой работы молотка в этом случае огра-
30 35 4-5
усилие подачи ,кг
Рис. 3. Зависимость угла поворота бура от усилия подачи.
65 70
кичилась усилиями подачи в 21 -¿-47,5 кг. С увеличением усилия подачи от 21 до 34,5 кг наблюдается плавное уменьшение углов поворота бура от 38,5 до 32,5°. При увеличении усилия подачи свыше 34,5 кг углы поворота
Таблица 3
V = 4 ати р — Ъ ama
Горная порода Г, кг аб град ав мин град F, кг аб град абмнн гРад
Песчаник 12,8-31 32,5-16,5 11,5 16,5—35 31,3—17 13
Граннт 22—30,5 31,23 11,5' 23,5—40 35-23 17
р .-- 6 ати
t\ аб о., и мин
кг град град
21-47,5 38,5—16,6 9
25,6—45 60-45 18
бура резко уменьшаются как в зоне устойчивой работы, которая ограничивается усилием подачи в 47,5 кг (а ~ 16,6°), так и в зоне неустойчивой работы молотка. Минимальный угол поворота бура при р = 6 ати в зоне неустойчивой работы молотка равен 9°.
При бурении гранита бурильным молотком РП-17 изменение углов поворота бура в зависимости от усилия подачи (рис. 3) для всех рабочих давлений сжатого воздуха у молотка аналогично описанному. Из табл. 3 и рис. 3 видно, что при усилии подачи, обеспечивающем максимальную скорость бурения гранита, углы поворота бура для всех давлений воздуха больше, чем при бурении песчаника.
С изменением усилия подачи изменяется также и средний отход корпуса бурильного молотка от ограничительного буртика бура. Характер изменения отходов НСр в зависимости от усилия подачи показан на рис. 4. Из кривых рис. 4 и табл. 4 видно, что с увеличением усилия подачи вели-
усилие подоги, кг.
Рис. 4. Изменение отхода корпуса бурильного молотка от ограничительного буртика
бура в зависимости от усилия подачи.
чина среднего отхода корпуса от ограничительного буртика бура уменьшается как при бурении гранита, так и при бурении песчаника.
Кроме всех рассмотренных выше зависимостей, во время испытаний бурильного молотка РП-17 исследовалось и изменение амплитуды колебания
Таблица 4
Горная порода р = 4 ати о — 5 ати р — 6 ати.
Т7, кг //Ср, мм кг Нср , мм .Р, кг Яср , мм
Песчаник Гранит 12,8-31 22—30,5 20—2,5 17—4,0 16,5-35 23,5—40 * 21-3,5 17—2,5 21—44,5 25,6—45 23-1,0 25-1,0
корпуса молотка за удар в зависимости от усилия подачи и давления воздуха.
Из кривых (рис. 5) видно, что изменение средних амплитуд колебания корпуса бурильного молотка Аср при бурении песчаника носит одинаковый характер при различных заданных давлениях сжатого воздуха. С увеличе-
усилие подачи,кг.
Рис. 5. Зависимость амплитуды колебания корпуса бурильного молотка за удар от
усилия подачи.
нием усилия подачи амплитуды колебания корпуса уменьшаются и при достижении определенного усилия подачи, величина которого зависит от давления сжатого воздуха, амплитуда колебания корпуса остается постоянной, равной 1 мм.
При бурении гранита на давлениях сжатого воздуха 4 и 5 ати амплитуды колебания корпуса бурильного молотка незначительно отличаются по величине при равных усилиях подачи, в то время как при давлении воздуха 6 ати амплитуды колебания увеличиваются почти вдвое. Для сравнения амплитуд колебания корпуса молотка как при бурении гранита, так и при бурении песчаника, приведена табл. 5.
Таблица 5
р = 4 ama 1 Р — 5 ama
Горная
порода F, ■V А ■"мян F, •^Ср. А ^МИН
кг мм ММ кг мм .«Ж
Песчаник Гранит 12,8—31 22—30,5 2,7-1 2-1,5 1 1,25 16,5—35 23,5-40 2,7-1 2-1,5 1 1,25
р — б ama
F, кг ^ср. ММ i А МИ 11 1 ММ
21-44,5 2,7-1,25 1
25,6-45,6 3-1,7 1,5
IT!
Из диаграммы отдачи (рис. 6) видно, что в отличие от бурильных молотков ПМ-508 и ОМ-бОб для бурильного молотка РП-17 характер амплитуд колебания за удар несколько иной. Для молотков Г1М-508 и ОМ-506 характерны перегибы на кривой амплитуды колебания за удар, начиная с определенного усилия пОдачи, даже в зоне устойчивой работы молотка. Для РП-17 в зоне устойчивой работы молотка таких явлений не наблюдается и очень редко встречаются при работе с усилиями подачи выше оптимальных.
опыт л/? 7Ь4 горная порода - песчаник ЬУРИПЬШЙ МОПОТПК ОП'Шп Р=5оти Г = 47хг У=325 пм/мнн
опыт ла° я2 горноа поре до - песчаник буриппнь'й попоток ПМ-508 р = 5оти
оп&т ыгьоз горной порода -пасцаиик бурильный молоток ОП-17 0=5 ати Р=30«г
—--- ВРРМЯ 5УР9НИО
Рис. 6. Кривые отдачи бурильных молотков при бурении.
Исследование кинематики ударного узла молотка РП-17 при бурении
Исследование кинематики ударного узла молотка РП-17 велось по той же методике, что и исследование молотка ОМ-506 [1]. В дальнейшем при анализе полученных зависимостей мы пользуемся обозначениями, введенными нами ранее при исследовании молотка ОМ-506 [3].
Характер зависимости величины хода поршня от давления воздуха и усилия подачи (рис. 7) при бурении гранита представляется прямыми линиями. Некоторые отклонения от прямолинейной зависимости имеются при бурении песчаника, с давлением воздуха 4, 5 и б ати. При увеличении усилия подачи на 10 кг ход поршня уменьшается на величину А 5. Значение Д5 при различном давлении воздуха и бурении различных горных пород приведены в табл. 6.
Сравнение величин хода поршня при одном и том же усилии подачи показывает, что при увеличении давления на 1 ати ход поршня увеличивается в среднем на 2—8 мм, причем в зоне малых усилий подачи увеличение хода поршня незначительное, порядка 2 мм, а при холостой работе около 1 ММ. Величина хода поршня при холостой работе молотка при давлении воздуха 4 -г- 6 ати составляет 60-^-62 мм, при давлении 3 ати—58 мм и при давлении 2 ати—52 мм.
Величины хода поршня, соответствующие максимальной скорости бурения, приведены в табл. 7 и равны, в большинстве случаев, 48 мм. Минимально возможный ход поршня (полученный при работе молотка) 37 мм. При этом выхлопное окно при обратном ходе поршня не открывается, а передняя кромка поршня доходит только до передней кромки выхлопного окна.
Наблюдаются отдельные циклы с ходом поршня 33—34 мм. Все эти циклы имеют остановку поршня в заднем положении. Время задержки поршня в заднем положении составляет от 0,5 до полного времени цикла при устойчивой работе, а в отдельных исключительных циклах время остановки составляет 3-=-4-кратную продолжительность цикла.
Таблица б
Песчаник Гранит
р, ати Д5 на 10 кг F р,ати Д5 на 10 кг F
4 5—7 мм 4 4 мм
5 4—7 мм 5 3 мм
6 3—6 мм 6 3 мм
Рис. 7. Зависимость величины хода поршня от усилия подачи при бурении гранита.
Г~1 — 4 ати; Д — 5 ати; О — 6 ати.
При холостой работе молотка и давлениях воздуха 4, 5 и б ати степень сжатия переднего буфера (рис. 8, 9) составляет около 95°/0, заднего буфера соответственно 83, 85, 87°/0. В случае работы молотка с инструментом степень сжатия переднего и заднего буферов уменьшается с увеличением усилия подачи. При бурении песчаника сжатие переднего буфера прекращалось на усилиях подачи 26, 38, 50 кг, соответствующих давлению воздуха 4, 5, 6 ати. С дальнейшим увеличением усилия подачи поршень не полностью перекрывает канал „Б".
Сжатие переднего и заднего буферов при одинаковых усилиях подачи увеличивается с повышением давления воздуха. Повышение давления на 1 ати дает увеличение сжатия переднего буфера на 25%—при бурении песчаника, и на 10%-—при бурении гранита. Сжатие заднего буфера с увеличением давления на 1 ати увеличивается на величину Bz%, показанную в табл. 8.
Таблица /
Давление »о я духа, р ати Пределы изменения усилия подачи, кг Пределы изменения энергии УДара, кгм Энергия удара, соотв. у г макс. кгм Усилия подачи, соотв. V макс. кг Ход поршня, соотв. V макс. ММ Отход соотв. V макс. ММ
Песчаник
< 14-36 1,7—3,2 3,2 27 48 5
* 14-48 2,0-3,4 3,4 33 47 5
23-60 2,2-5,6 4,7 47 48 3
Г р а н и т
14-60 1,6—2,6 2,3 37 46 3
* 23—71 2,1—3,7 3,7 47 48 2
* 23-71 3,0-4,8 4,4 53 48 4
Ю 20 30 40 50 60 70 усилие лодоии, *<г
Рис. 8. Зависимость величины хода поршня_и степени сжатия воздушных буферов от усилия подачи при бурении гранита. [_] — 4 ати; Д — 5 ати; (3 — 6 ати.
Таблица 8
Песчаник Гранит
/7, кг В3 % Л кг Вг %
0 ^-20 2 3 и • 0 -г- 20 2 — 4Н
20 40 3 74 20 ч- 50 4 -г- юн
более 40 до 12 50 -г- 70 до 18
т
Минимальное сжатие заднего буфера составляет при бурении песчаника 62 и для гранита—58%, что соответствует ходам поршня 39 и 37 мм. Неустойчивая работа молотка соответствует степени сжатия заднего буфера Вг менее 70% ¿ля песчаника и В3 — 64"/о дач гранита.
Рис. 9. Зависимость величины хода поршня и степени сжатия воздушных буферов от усилия подачи при бурении песчаника. □ — 4 ати; Д — 5 ати; О — 6 ати.
Режимам работы молотка, обеспечивающим высокие скорости бурения, -соответствуют сжатия воздушных буферов: заднего—73—80%, переднего— 15—20% для гранита и 0—10% для песчайика
Зависимость 5П =/(/7) (рис. 8) можно считать за прямолинейную для всех давлений как при бурении песчаника, так и при бурении гранита. Зависимость отличается от прямолинейной. В зоне больших уси-
лий подачи степень сжатия заднего буфера с увеличением Т7 уменьшается быстрее, чем в зоне малых усилий подачи.
Общий характер изменения энергии удара в зависимости от усилия подачи при различных давлениях воздуха (рис. 10) изменяется аналогично изменению скорости бурения. При увеличении усилия подачи до определенного значения энергия удара увеличивается до максимальной. С дальнейшим увеличением усилия подачи энергия удара резко уменьшается.
Усилия подачи, соответствующие максимальным кинематическим энергиям поршня перед ударом его по буру, близки и в ряде случаев совпадают с усилиями подачи, обеспечивающими максима \ьную скорость бурения (табл. 9). Максимальные значения кинетической энергии поршня перед ударом приведены в табл. 9.
Таблица 9
Порода Песчаник Гранит
Давление, ати 4 5 6 4 5 6
АУд» кгм 3,2 3,4 4,7 2,6 3,7 4,7
Усилие подачи соответ. Умакс 27 30 47 33 47 47
Из графика рис. 11 видно, что максимальная энергия удара соответствует ходу поршня, близкому к 48 мм; отклонение от этой величины приводит к уменьшению энергии удара. С уменьшением хода поршня (в зоне больших усилий подачи) энергия удара уменьшается за счет плохого вы-
X к *
(к
\ \ . ...
У л м >ч л •4 !
Л г » ! ' X 1 г^.. 1 N 1 . _ _!___
Л А "х.. 1 Iх ! 1 ^
/¡у \ I |
ш 20 30 М 60 60
усилие /городе/, мг
10
Рис. 10. Зависимость энергии единичного удара от усилия подачи при бурения гранита. □ — 4 ати', Д—5 ати', 0 — 6 ати.
хлопа из передней полости молотка, вследствие чего большая часть кинетической энергии поршня расходуется на сжатие воздуха в передней полости. При увеличении хода поршня более 48—50 мм (в зоне малых усилий подачи) увеличивается участок рабочего хода, где поршень движется за счет накопленной кинетической энергии, и дополнительно к этому тратит приобретенную кинетическую энергию на сжатие переднего воздушного буфера уже после перекрытия впускного канала „Б".
АГ?
Рис. 11. Зависимость энергии единичного удара от хода поршня при буренки гранита. Ц — 4 ати' — 5 ати; О — 6 ати.
17 б
Длительность одного цикла хода поршня изменяется с изменением давления воздуха и усилия подачи (рис. 12). С увеличением давления воздуха на 1 ати продолжительность цикла уменьшается на 1,5—3 миллисекунды, т. е. на 3— 10°/о, причем наблюдается отклонение от этого при бурении песчаника, когда длительность цикла при давлении 5 ати больше, чем при давлении 4 ати (при усилии подачи 33 кг).
усипие подачи, кг.
Рис. 12. Зависимость времени цикла хода поршня от усилия подачи.
С изменением усилия подачи от 0 до 25 кг (для давления 4 ати) и до 30, 35 кг для давлений б и 5 ати длительность цикла увеличивается (по песчанику). При бурении гранита увеличение продолжительности цикла распространяется до усилий подачи в 35 — 40 кг. С дальнейшим увеличением усилия подачи продолжительность цикла уменьшается до усилия подачи 60 кг для гранита и 50 кг для песчаника. Увеличение усилия подачи сверх этих значений ведет к увеличению длительности циклов, но при таких режимах молоток глохнет. Объяснение изменению длительности цикла остается тем же, что при описании характера изменения Ьц молотка ОМ-506 [3].
Минимальная продолжительность цикла при бурении гранита меньше, чем при бурении песчаника, вследствие большего отскока поршня после удара. При этом разница в минимальных значениях Ьц составляет~3 миллисекунды, что соответствует изменению числа ударов в минуту на 175.
Отношение длительности обратного (холостого) хода tx к длительности рабочего хода поршня tp изменяется в зависимости от усилия подачи. Характер данной зависимости (рис. 13 и 14) выражается выпуклой кривой, имеющей максимум для песчаника и гранита при усилиях подачи, обеспечивающих максимальные скорости бурения.
В зоне малых усилий подачи при бурении песчаника отношение tX;tp растет от 1,1 (работа вхолостую) до 1,8; 2,05; 2,2 соответственно для давлений воздуха 4, 5 и 6 ати. Затем, при дальнейшем увеличении усилия подачи, величина отношения tx¡tp начинает уменьшаться.
При бурении гранита наблюдаются аналогичные изменения отношения
—т причем максимум кривой равен 1,7; 1,85; 1,95 для давлений 4, 5
^Р,
и - 6 ати, т. е. на 0,1—0,2 меньше, чем при бурении песчаника. При усилиях подачи даже на немного больших оптимального молоток РП-17 работает
12. Изн. Ti 1 tí, т. 88.
177
неустойчиво н быстро глохнет. Это является существенным отличием молотков РП-17 от ОМ-506, которые в ряде случаев продолжают работать даже при значительном превышении оптимального усилия подачи.
Отношения — х— , соответствующие устойчивой работе молотка, возра-
ь
стают с увеличением усилия подачи, так как при этом наблюдается увели-
. \ /: Ч;
- \
< /2$ % ■
а
£ 1,0
/О
го зо ьо 5о усилие подочи, нгг
60
\ 1 1 1 \ А\ \
; \>Х/ \ \ N \ \
// х \ к/-Ич 1 - ! /г\ / I \ 1 л \ \ < 1 1
1 ' Ж 1Ж / о \
! А
I
Рис. 13. Изменение характера рабочего процесса бурильного молотка в зависимости от усилия подачи при бурении песчаника. □ — 4 ати; Д — 5 ати; О —6 ати.
2.25
20
/75
/50
125
¡0
50
70
; 1 : 1 1 1 1 | | | ! | ---- -ч. \ ! ! 1 1 \Г !
1
У ж /¿г ! 1 ! ! "
Г \ ! ! !
1 1 1
о /а ¿а ьо '50
-^одетый, кг
Рис. 14. Изменение характера рабочего процесса бурильного молотка в зависимости от усилия под&чи при бурении гранита □ — 4 ати; Д — 3 ати; О — 6 ати.
чение продолжительности обратного хода tx и сокращение времени рабочего хода 1р.
При повышении усилия подачи сверх оптимального продолжительность рабочего хода поршня начинает увеличиваться, очевидно, за счет сопротивления воздуха в передней полости, вследствие неполного выхлопа. При бурении гранита этого явления не наблюдается, очевидно, оно имеет место в зоне усилий подачи, на которых молоток уже глохнет („не тянет").
Уменьшение, в ряде случаев, длительности обратного хода поршня в зоне больших усилий подачи можно объяснить укорочением величины хода поршня при относительно большом сопротивлении вращению бура. Бур в этом случае поворачивается только через несколько циклов хода поршня, так как поворотное устройство молотка РП-17 в этих случаях не обеспечивает оборота бура при каждом цикле. Наблюдались случаи, когда при бурении породы молоток работал, а бур не вращался. Очевидно, ход поршня был настолько мал, что не обеспечивал поворот стержня на шага зубьев храповой буксы.
Изменение мощности ударного узла (рис. 15) аналогично изменению скорости бурения в зависимости от давления воздуха и усилия подачи. Максимальные значения мощности ударного узла РП-17 в большинстве слу-
л;
>0
л, Ъ
-ч $
*
О
4:
£ с*
го
/5
1.0
05
уг ч N N \
у \ < \ 1 ч . \ \ \
> N \
\
/О 20 30 40 60 60
усилие гуодос/с, *тг
70
Рис. Зависимость ударной мощности от усилия подачи при бурении гранита. П — 4 ати; Д — 5 ати; О — 6 ати.
чаев наблюдались при усилиях подачи, обеспечивающих максимальную скорость бурения. При увеличении усилия подачи до оптимального (обеспечивающего максимальную скорость бурения) ударная мощность молотка увеличивается до значения, указанного в табл. 10.
Таблица 10
Порода
Песчаник
Гранит
Давление воздуха в ати 4 5 6 4 5 6
Ударная мощность молотка в л/с 1 Л 1,3 1,8 0,95 1.5 1,9
При превышении оптимального усилия подачи ударная мощность молотка резко уменьшается.
С изменением усилия подачи и давления воздуха изменяется и объемная работа разрушения горной породы. Характер зависимости объемной работы разрушения от усилия подачи показан на рис. 16. Минимальная объемная работа разрушения почти одинакова для всех давлений сжатоге воздуха и ей соответствуют усилия подачи в 35 кг при бурении песчаника п 50—60 кг при бурении гранита. При этих режимах отход молотка от ограничительного буртика бура очень мал, а следовательно, коэффициент передачи энергии удара поршня буру—наибольший.
усиаие л о до ¿/и,
Рис. 16. Зависимость объемной работы разрушения от усилия подачи. а — песчаник б — гранит
[П — 4 ати; Д — 5 яти; О — 6 ати.
При значительном превышении оптимального усилия подачи объемна-работа разрушения увеличивается. В этом случае скорость бурения уменьшается быстрее, чем ударная мощность молотка, которая остается на до етаточно вЬхсоком уровне за счет большего числа ударов и значительной энергии удара молотка.
Выгоды
I. Оптимальные усилия подачи молотка РП-17 следует выбирать ин услозия обеспечения устойчивой работы молотка. Для бурения горизонтальных шпуров в горных породах различной крепости бурильным молотком РГМ7 могут быть рекомендованы усилия подачи:
при р~ 4 ama F = 30 кг при /7—5 ати Z7 — 37 кг при р = 6 ати F — 45 кг.
2. Наиболее подходящим для молотка РП-17 является поршневой пневматический податчик.
3. На основании приведенного анализа можно предполагать, что работа молотка РП-17 может быть значительно улучшена за счет некоторого ивме-нсния конструкции и размеров ударного узла. Например, длина выхлопного окна молотка никогда не используется полностью. При рациональных режимах работы молотка выхлопное окно открывается на 40—60°/0 и только при холостой работе молотка выхлопное окно открывается на 85—90°/0 своего сечения. Следовательно, величину выхлопного окна можно уменьшить примерно на 5 мм за счет приближения задней кромки к передней, это уве личит эффективную величину рабочего хода поршня. Устойчивость молотка при больших усилиях подачи может быть увеличена за счет устройства тангенциального канала „В" (подобно молоткам ОМ-506 и ПМ-508). Внутреннее отверстие этого канала должно быть расположено на расстоянии - 25 мм от задней кромки выхлопного окна.
4. Можно предполагать, что энергию удара молотка РП-17 можно несколько увеличить за счет уменьшения выхлопных окон (приближения задней кромки к передней на 4—5 мм) и увеличения тем самым полезной длины хода поршня.
5. Для улучшения работы поворотного устройства бурильного молотка РП-17 необходимо изменить храповое устройство, заменив его четырьмя храповыми собачками по типу молотка ПА-23.
6. Следует отметить, что минимальная объемная работа разрушения при бурении молотком РП-17 составляет такую же величину, как при бурении молотком ОМ-506, и равна: для песчаника 10 кгм/см\ для гранита —20 кгм!смг
ЛИТЕРАТУРА
1. Алимов О. Д., Б а с о в И. Г., Горбунов В. Ф., Серов Я. А. Методика проведения опытов при исследовании ударных узлсв пневматических бурильных молотков и обработки опытных данных. Изв. ТГ1И, т. 88, 1956.
2. Алимов О. Д., Б а с о в И. Г., Г о р б у н о в В. Ф. Методика лабораторного исследования влияния усилия подачи на скорость бурения пневматическими бурильными молотками. Изв. Т11И, т. 1956.
3. Алимов О. Д., Горбунов В. Ф. Некоторые результаты исследования пневматического бурильного молотка ОМ-506. Изв. ТГ1И, т. 88, 1956.
