Выбор и обоснование параметров погружного пневмоударника малого диаметра

Цель исследования - выбор и обоснование параметров погружного пневмоударника малого диаметра (40 - 45 мм) для бурения шпуров и скважин в горных породах средней крепости. Идея работы заключается в применении беззолотниковой схемы воздухораспределения, обеспечивающей эффективное использование поперечного сечения корпуса машины, для достижения максимальных значений энергии удара пневмоударника малого диаметра. Установлено, что беззолотниковая схема воздухораспределения является наиболее эффективной для погружного пневмоударника малого диаметра (40 - 45 мм), так как обеспечивает наибольшую энергию удара. Создана расчетная схема погружного пневмоударника, доказана ее достоверность путем сравнения диаграмм рабочих циклов с реальной машиной. Схема позволяет производить доводку машин ударного действия на стадии проектирования, а также анализировать изменения энергетических параметров машины при изменении положения основных кромок рабочих камер. С использованием метода математического моделирования установлено, что максимальное значение энергии удара пневмоударника малого диаметра (40 - 45 мм) достигается при расположении впускной кромки камеры прямого хода от 33 до 37 мм, а выпускной кромки от 25 до 31 мм от положения ударника в момент удара. Доказана работоспособность созданного в ИГД СО РАН экспериментального образца погружного пневмоударника АШ-43м. Проведена серия испытаний данной машины при бурении пород различной крепости, в результате которых экспериментально найдены диапазоны значений скорости вращения и усилия подачи бурового става на забой, при установке которых обеспечивается максимальная скорость проходки шпуров и скважин малого диаметра (40 - 45 мм). Выведен поправочный коэффициент для формулы, которая позволяет аналитически рассчитывать скорость пневмоударного бурения шпуров и скважин малого диаметра (40 - 45 мм) с приемлемой для практических целей точностью. Разработана и внедрена в ООО «Спецгидравлика» методика расчета основных параметров погружного пневмоударника малого диаметра.