Реферат на тему перфоратор

Обновлено: 25.06.2024

Область практической деятельности человека, связанная с извлечением полезных ископаемых из недр Земли. Обычно под горным делом понимают добычу рудных полезных ископаемых, содержащих в качестве ценных компонентов металлы. Однако горная промышленность поставляет также большое количество нерудных и твердых горючих полезных ископаемых, таких, как ископаемый уголь, сера, калийная и каменная соли, строительные материалы, флюсы и многие другие виды минерального сырья.

Выбор способа разработки определяется главным образом размерами, конфигурацией и глубиной положения залежи, а также физическими свойствами полезного ископаемого и вмещающих пород.

При буровзрывной отбойке прежде всего бурят шпуры для размещения в них ВВ. В течение долгого времени стандартным был ручной способ бурения шпуров; он до сих пор применяется при разведочных работах, в малых рудниках и даже на отдельных изолированных участках крупных рудников, где затраты на обеспечение сжатым воздухом и на механическое оборудование неоправданны.

Существуют разные типы механических буровых станков. Большинство операций по бурению в угольных шахтах производится пневматическими или электрическими вращательными установками шнекового типа. В крепких породах обычно используются ударные пневматические поршневые перфораторы, в которых поршень, совершающий возвратно-поступательные движения, наносит сильные удары по хвостовику рабочего органа (бура), эластично закрепленного в патроне на переднем конце перфоратора. В то же время механизм перфоратора предусматривает вращение бура. Перфораторы типа отбойного молотка меньших размеров бывают ручными либо на цилиндрической пневмоподдержке. По мере того, как в процессе бурения рабочий орган перфоратора углубляется, пневмоподдержка поднимается, удерживая положение перфоратора и его рабочего органа на одной линии с пробуриваемым шпуром. Пневматические бурильные молотки большей мощности, называемые колонковыми перфораторами, часто устанавливаются на рамах или колонках, которые, в свою очередь, зажимаются в суппорт на коротком горизонтальном стержне, прикрепленном к вертикальной распорной стойке, закрепленной домкратами между кровлей и почвой горной выработки.

Гидроприводные бурильные устройства вращательного типа позволяют достигать более высоких скоростей бурения и снижения уровня вредных шумов. При проходке больших подземных выработок используются буровые каретки - передвижные устройства, состоящие из нескольких колонковых перфораторов, что ускоряет буровой цикл. Для вертикального обуривания кровли и проходки наклонных скважин применяются пневматические устройства, называемые телескопными перфораторами. В таких системах рабочий орган, сам перфоратор и пневмоцилиндр располагаются на одной линии. Пневматический цилиндр, удерживающий рабочий орган на забое, удлиняется по мере углубления. Буровые станки, монтируемые на передвижных платформах, из-за больших вертикальных габаритов чаще используются на открытых горных выработках. Пневматические перфораторы, применяемые при добыче полезных ископаемых, работают на сжатом (до 860 кПа) воздухе. Для удаления буровой мелочи и подавления пыли используется вода, которая нагнетается к забою через осевой канал поршня-ударника и промывает скважину в пространстве между буром и горными породами

1. Колонковые перфораторы

Описывая особенности конструкции перфораторов конца двадцатых и начала тридцатых годов, А.И. Аристов отмечает, что применявшиеся в тот период колонковые перфораторы (рис. 1) имели диаметр цилиндра 79,19, 88,89 и 101,8 мм или в дюймах, соответственно, 3, 3,5, 4, ход поршня от 63,5 до 88,9 мм (2? - 3? in) и массу машин первого типа от 50 до 60 кг, второго - 65 - 70 кг и третьего типа - 85 кг. Перфоратор массой 85 кг обслуживался двумя рабочими и применялся при проведении горных выработок большого сечения в крепких породах.

1 - Колонка, 2 - перфоратор с буром, 3 - винтовой ручной податчик,

4 - бак с водой для подачи воды в шпур.

В двадцатые годы XX века значительно возросли производительность бурения и члена звена, принимавшего участие в процессе бурения .

Колонковые перфораторы выпускали фирмы Ингерсоль-Ранд (L-74, N-75, N-72, S-70, X-71), Кливленд-Рок Дрилл (D-7,В-9), Гарднер-Денвер (7, 17), Чикаго-Пневматик (СР-5, СР-6), Сулливан (Т-5, Т-3, Т-6), Джильман Мануфактуринг Ко (87, 88, 25, 50, 20, 69, 80), Хольман (SL-11, SL-12, SL-16).

В зависимости от условий применения, крепости породы и глубины шпуров перфораторы различались по массе.

К первой группе относяться машины массой до 55 кг (например, L-74), до 65 кг (N-75) и более 65 кг для бурения шпуров глубиной, соответственно, 4,5, 6 и 10 - 11,5 м (S-70). Последние, наиболее тяжелые машины предназначены для бурения скважин в подземных и карьерных работах. Такая классификация соответствовала продукции, выпускавшейся фирмой Ингерсоль-Ранд. Фирма рекомендовала машины первой группы для бурения в породах средней и выше средней крепости, второй группы - в породах выше средней крепости и крепких, третьей группы - в крепких и очень крепких породах.

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

Перфораторы

1. Инструмент для бурения шпуров Для бурения шпуров применяются цельные (интегральные) и составные буры (штанги). У первых коронка откована заодно с телом бура, что позволяет бурить шпуры уменьшенного диаметра 24-38 мм, у вторых коронки съемные, закрепляются на штанге конусным или резьбовым соединением.

Для переносных перфораторов по ГОСТ Р 51681-2000 применяют буры с размером шестигранника 19, 22, 25 мм и углом конусности 7°±8.° (применяются штанги с углом конусности α=2°23., 3°30., 4°46., 11° и 12°) или резьбой диаметром 22, 25 и 28 мм. Диаметр внутреннего канала 6-7 мм для подачи промывочной воды (при пылеотсосе диаметр канала обычно составляет 12-17 мм). Буры (штанги) изготовляются различной длины из пустотелой высоколегированной - 18Х2Н4МА, 18Х2Н4ВА, 20Х2Н4А, 28ХНЗМ, 35ХГСА или 38ХНЗМФА (Х - хром, Г - марганец, Т - титан) с термообработкой: цементацией и нитроцементацией с последующей закалкой и отпуском. Для защиты от коррозии внутренний канал для подачи промывочной воды фосфатируют.

Круглые штанги обычно применяют для перфораторов, установленных на шахтных бурильных установках и буровых станках.

Хвостовики буров имеют форму и размеры в соответствии с концевой буксой применяемого перфоратора.

При бурении применяют набор буров: забурник длиной 0,7-1 м, а каждый последующий бур имеет длину на 0,5-0,7 м большую, чем предыдущий. Применение указанного комплекта позволяет избежать поломки буров при бурении, обеспечивая безопасные условия работы.

На выбор коронки влияют следующие свойства буримых пород: монолитные или трещиноватые; хрупкие или вязкие; абразивные или неабразивные.

Необходимо иметь в виду, что чем меньше лезвий на коронке, тем выше производительность бурения, а крестовые коронки лучше обеспечивают круглое сечение шпура или скважины, что создаѐт благоприятные условия при заряжании. Коронки изготавливаются из стали 35ХГСА, 30ХГТ. Все коронки армируются или пластинами твердого сплава, или цилиндрическими твердо-сплавными вставками (штырями). Коронки, армированные пластинами (обозначаются буквой ―П в маркировке коронки), рекомендуется применять при бурении вязких пород, штырями (буква ―Ш) - при бурении хрупких пород. Расшифровка обозначения буровых коронок:

КХХ - Обозначение типа изделия

- Рабочий диаметр коронки

- Посадочный размер коронки

ХХ - Модификация изделия

Например, КДП 40-25-2М - Коронки долотчатые, армированные пластинами диаметром 40 мм и посадочным размером 25 мм, вторая модификация.

ПЕРФОРАТОР – устройство для регистрации информации посредством пробивки отверстий (перфорации) в носителях информации, обычно в перфорационных картах или перфорационных лентах. ПЕРФОРАТОР нашли широкое применение с развитием телеграфии и с конца 19 столетия вошли в комплект счетно-перфорационных машин, а с середины 20 столетия – в качестве внешних устройств в состав ЭЦВМ. Существует много типов ПЕРФОРАТОРОВ: по виду носителя информации различают ПЕРФОРАТОРЫ ленточные (смотрите рисунок 1) и карточные; по способу ввода информации – с вводом от клавиатуры и с автоматическим вводом (от ЦВМ или другого устройства); по назначению ПЕРФОРАТОРЫ делят на входные (на которых подготавливается исходная информация, подлежащая обработке) и выходные (служащие для вывода результатов из вычислительных устройств), а также дублирующие (реперфораторы, репродукторы), изготавливающие дубликаты перфорированных носителей, ПЕРФОРАТОРЫ, переносящие информацию с одного вида перфоносителя на другой, и ПЕРФОРАТОРЫ, переносящие информацию с магнитной ленты на перфоносители, ПЕРФОРАТОРЫ считывающие (автоматически считывающие карандашные отметки, нанесенные на перфокартах по спец.сетке, и перфорирующие эти же или другие карты), ПЕРФОРАТОР , переписывающие информацию с нестандартных носителей (графиков, рисунков) или измерительных приборов на перфоносители, и т. п. Обычно для различных спец. назначений применяются выходные ПЕРФОРАТОР , оснащенные надлежащей схемой управления. Лишь входные ПЕРФОРАТОРЫ имеют ввод информации от клавиатуры, все остальные ПЕРФОРАТОР – автоматический ввод.

В зависимости от порядка пробивки перфокарты различают ПЕРФОРАТОРЫ, карточные – с поколонной перфорацией, в которых символы записываются в колонках карты, движущейся узкой стороной вперед, и ПЕРФОРАТОРЫ позиционные, записывающие информацию по позициям карты, перемещающейся широкой стороной вперед. По характеру записываемой информации ПЕРФОРАТОРЫ делятся на цифровые и алфавитно-цифровые. В цифровых информация записывается по колонкам, в виде одиночных отверстий в соответствующих позициях колонок. Применяются они главным образом в комплектах счетно-перфорационных машин. В алфавитно-цифровых ПЕРФОРАТОРАТОРАХ обычно записываются символы русского и латинского алфавитов, цифры, математические знаки и другие специальные знаки в виде двоичного кода по колонкам или по позициям. Применяются преимущественно в ЭВМ в качестве входных и выходных ПЕРФОРАТОРОВ, реже – в комплектах счетно-перфорационных машин и других специальных установках.

По принципу работы карточные ПЕРФОРАТОРЫ, делятся на однопериодные и двухпериодные. В первых пробивка символа производится одновременно с нажатием на соответствующую клавишу (или поступлением управляющего сигнала от какого-либо устройства). В двухпериодных ПЕРФОРАТОРАХ пробивка производится лишь после набора всей карты или всей строки. Они значительно сложнее однопериодных, т. к. имеют систему запоминания вводимых символов (обычно на электромагнитных реле) и более громоздкий прибивной механизм. Однако ввиду ряда преимуществ (возможность исправления ошибок, замеченных в процессе набора на клавиатуре, фиксации постоянных признаков и другие) они более удобны в эксплуатации и более производительны.

По конструкции ленточные и карточные ПЕРФОРАТОРЫ существенно различаются между собой, однако общая их структура едина. В ПЕРФОРАТОРАХ имеется магазин для носителя информации, механизмы набора кода, пробивки и транспортировки носителя, приемный механизм (для перфокарт – укладочный, для перфоленты – подмоточный), схема управления и электрический привод. Механизмы набора кода, пробивки и транспортировки носителя являются основными узлами ПЕРФОРАТОРА,

определяющими его надежность и быстродействие. Отверстия пробивает пуансон с матрицей (смотрите рисунок 2). При поступлении сигнала на кодовый электромагнит пружина притягивает толкатель до упора и устанавливает его соосно с пуансоном. Эксцентриковый вал посылает через шатун и толкатель пуансон, и он, входя в отверстие матрицы, пробивает носитель. В исходное положение пуансон устанавливает возвратная рамка. При отсутствии сигнала на кодовом электромагните толкатель занимает положение, показанное на рисунке 2, и при вращении эксцентрикового вала проходит мимо пуансона. В ленточных и карточных ПЕРФОРАТОРАХ с поколонной перфорацией каждой позиции колонки соответствует свой пуансон и механизм управления им. В карточных позиционных ПЕРФОРАТОР количество пуансонов равно количеству колонок перфокарты (80 или 45 пуансонов в отечественных ПЕРФОРАТОРАХ ). Механизм транспортировки в карточных ПЕРФОРАТОРАХ осуществляет стартстопное движение перфокарты через пробивное устройство и подает ее после пробивки в приемный механизм. Карта остается неподвижной в момент пробивки, а в промежутки времени между пробивками перемещается на расстояние, равное расстоянию между колонками (или между позициями в позиционных ПЕРФОРАТОРАХ ). В ленточных ПЕРФОРАТОРАХ транспортировка ленты обычно осуществляется в стартстопном режиме, Известны конструкции ленточных ПЕРФОРАТОРОВ и с непрерывно движущейся лентой. Пробивной механизм таких ПЕРФОРАТОРОВ совершает возвратно-поступательное движение, т. е. движется вместе с лентой в моменты пробивки, а в промежутки времени между пробивками возвращается в исходное положение.

1. Перфоратор ленточный типа ПЛ-80.

2. Механизм набора кода и пробивки ленточного перфоратора: 1 – кодовый электромагнит; 2 – матрица; 3 – перфолента; 4 – направляющая; 5 – пуансон; 6 – возвратная рамка; 7 – толкатель; 8 – шатун; 9 – эксцентриковый вал.
В ПЕРФОРАТОР спец. назначения, кроме указанных выше механизмов, есть и дополнительные устройства для выполнения функций, требуемых конкретным назначением их. Например, в дублирующем ПЕРФОРАТОР есть два синхронно работающих тракта для перфоносителя – тракт пробивки и репродукционный (отличающийся от тракта пробивки тем, что в нем вместо механизмов набора кода и пробивки имеется механизм индикации отверстий, обычно щеточный или фотоэлектрический). Перфоноситель – оригинал, подлежащий дублированию, пропускается через репродукционный тракт. Механизм набора кода тракта пробивки получает управление от механизма индикации отверстий репродукционного тракта и изготавливает дубликат оригинала. Считывающий ПЕРФОРАТОР снабжен узлом индикации карандашных отметок перфокарты, управляющим пробивным механизмом и т. Перфоратор Ленточные ПЕРФОРАТОР имеют лишь от 5 до 8 пуансонов с механизмами набора кода (в отличие от карточных ПЕРФОРАТОР , имеющих до 80 этих узлов), механизмы транспортировки носителя и приемный у ленточных ПЕРФОРАТОР конструктивно проще и надежнее, а поэтому размеры и вес их значительно меньше, чем у карточных. Совершенствование ПЕРФОРАТОР направлено на повышение скорости перфорации, повышение надежности и оснащение их устройством контроля правильности перфорации.

Инструмент для бурения шпуров, его классификация и разновидности, функциональные особенности и условия применения. Телескопные, гидравлические и колонковые перфораторы: понятие и внутреннее устройство, оценка возможностей, сравнительное описание.
Краткое сожержание материала:

Перфораторы

1. Инструмент для бурения шпуров

Для бурения шпуров применяются цельные (интегральные) и составные буры (штанги). У первых коронка откована заодно с телом бура, что позволяет бурить шпуры уменьшенного диаметра 24-38 мм, у вторых коронки съемные, закрепляются на штанге конусным или резьбовым соединением.

Для переносных перфораторов по ГОСТ Р 51681-2000 применяют буры с размером шестигранника 19, 22, 25 мм и углом конусности 7°±8.° (применяются штанги с углом конусности б=2°23., 3°30., 4°46., 11° и 12°) или резьбой диаметром 22, 25 и 28 мм. Диаметр внутреннего канала 6-7 мм для подачи промывочной воды (при пылеотсосе диаметр канала обычно составляет 12-17 мм). Буры (штанги) изготовляются различной длины из пустотелой высоколегированной - 18Х2Н4МА, 18Х2Н4ВА, 20Х2Н4А, 28ХНЗМ, 35ХГСА или 38ХНЗМФА (Х - хром, Г - марганец, Т - титан) с термообработкой: цементацией и нитроцементацией с последующей закалкой и отпуском. Для защиты от коррозии внутренний канал для подачи промывочной воды фосфатируют.

Хвостовики буров имеют форму и размеры в соответствии с концевой буксой применяемого перфоратора.

Необходимо иметь в виду, что чем меньше лезвий на коронке, тем выше производительность бурения, а крестовые коронки лучше обеспечивают круглое сечение шпура или скважины, что созда?т благоприятные условия при заряжании. Коронки изготавливаются из стали 35ХГСА, 30ХГТ. Все коронки армируются или пластинами твердого сплава, или цилиндрическими твердо-сплавными вставками (штырями). Коронки, армированные пластинами (обозначаются буквой ЇП в маркировке коронки), рекомендуется применять при бурении вязких пород, штырями (буква ЇШ) - при бурении хрупких пород. Расшифровка обозначения буровых коронок:

КХХ - Обозначение типа изделия

00 - Рабочий диаметр коронки

00 - Посадочный размер коронки

ХХ - Модификация изделия

Типы и область применения выпускаемых буровых коронок

Область применения коронки

Коронки (К) долотчатые (Д), армированные пластинами (тип П) или штырями (тип Ш) твердого сплава (d=32, 36, 40, 43, 46 мм)

Бурение вязких (П) или хрупких (Ш) монолитных пород малой абразивности

Коронки (К) крестовые (К), армированные пластинами (тип П) или штырями (тип Ш) твердого сплава (d=40, 43, 46, 52 и 60 мм)

Бурение вязких (П) или хрупких (Ш) трещиноватых пород высокой абразивности

Коронки трехперые, армированные пластинами (тип П) или штырями (тип Ш) твердого сплава (d=40, 43. 46, 65 мм)

Бурение вязких (П) или хрупких (Ш) монолитных и трещиноватых пород средней и высокой абразивности

Коронки неперетачиваемые, армированные штырями с полусферической вершиной

Бурение хрупких пород высокой абразивности

Коронки типа КНШ имеют преимущества перед другими типами вследствие их повышенного ресурса и, следовательно, меньших потерь времени на замену затупленного инструмента (во время бурения эти коронки практически самозатачиваются).

Отечественные буровые коронки выпускаются следующих диаметров (ГОСТ 17196-77): D=32; 36; 40; 43; 46; 52; 56; 60; 65; 70; 75 мм. Высота коронок ЇH изменяется в зависимости от диаметра (D) от 65 до 115 мм.

Читайте также: