II Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2010

Известные ударные кулачковые механизмы, применяемые в машинах ударного действия для разрушения хрупких сред, позволяют нанести за один оборот кулачка только лишь один удар толкателем-бойком по хвостовику инструмента. В некоторых частных условиях этого оказывается недостаточно. Исследования показывают, что вполне возможно создание многоударного кулачкового механизма, в котором кулачок снабжается несколькими участками взвода толкателя-бойка, причем участки взвода могут располагаться последовательно и могут отличаться друг от друга величиной хода толкателя-бойка. Такой ударный кулачковый механизм позволяет за один оборот кулачка нанести несколько ударов толкателем-бойком по хвостовику инструмента, при этом удары могут быть произведены в определенной последовательности, а энергия единичного удара может изменяться в зависимости от величины взвода толкателя-бойка на каждом из последовательно расположенных участках подъема толкателя-бойка.

Необходимо отметить, что увеличение количества участков взвода толкателя-бойка неизбежно приведет к уменьшению энергии каждого единичного удара по сравнению с одноударным кулачковым механизмом таких же размеров и осуществляющим тот же закон перемещения толкателя-бойка. Однако, применение многоударного кулачкового механизма в машинах ударного действия для разрушения хрупких сред дает возможность более точно определить режим работы машины, за счет возможности варьирования количества участков взвода кулачка, высот этих участков и их расположения друг относительно друга. Так, например, часто требуется после нанесения удара большой мощности по забою произвести вслед за ним удар меньшей мощности для окончательного разрушения участка горной породы и исключения непроизводительного дробления уже практически разрушенной её части. Реализация такой схемы разрушения может быть осуществлена многоударным кулачковым механизмом, в котором после участка взвода наибольшей высоты по направлению вращения кулачка расположены участки взвода меньшей высоты, что позволяет последовательно снижать (или увеличивать в случае обратного расположения участков взвода) мощность удара для достижения наибольшего эффекта разрушения и снижения энергоемкости бурения.

На этот тип ударного кулачкового механизма в 2009 году был получен патент РФ №2362014 (заявл. 13.11.2007; опубл. 20.07.2009).