ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УДАРНАЯ МАШИНА Российский патент 1994 года по МПК B25D11/04 

Изобретение относится к электроинструменту, используемому в строительных работах для пробивания отверстий в стенах и потолках.

Известны электрические ударные машины, работающие по принципу преобразования вращательного движения, создаваемого электродвигателем, в возвратно-поступательное с помощью механической передачи. Известны также машины, использующие тяговую силу электромагнитов.

Прототипом изобретения является электрическая машина ударного действия, которая содержит тяговый электромагнит, якорь которого является бойком, рабочий инструмент и буфер. Электромагнит содержит катушки прямого и обратного хода якоря, подключаемые к питающей сети через выпрямительные диоды и автоматический переключатель направления тока. Каждый цикл работы машины состоит из прямого хода, во время которого боек производит удар по рабочему инструменту, и обратного хода, во время которого боек возвращается в исходное положение.

Недостатком этой машины является большое значение мощности, потребляемой из питающей сети во время удара.

Целью изобретения является снижение потребляемой мощности от источника питания во время удара.

Поставленная цель достигается тем, что в электрической ударной машине, содержащей предназначенный для соединения с источником питания выпрямительный диод, электромагнит, переключатель и соосно установленные рабочий инструмент, боек и буфер, электромагнит выполнен в виде плоской катушки индуктивности и связанной с ней электромагнитной связью плоской мембраны, являющейся бойком, переключатель выполнен в виде коммутатора и зарядного и разрядного ключей, управляемые входы которых соединены с соответствующими выходами коммутатоpа, машина снабжена резистором, накопительным конденсатором и возвратной пружиной, соединенной с рабочим инструментом, выпрямительный диод, зарядный ключ, резистор и накопительный конденсатор соединены последовательно, а разрядный ключ и катушка индуктивности соединены также последовательно и подключены к накопительному конденсатору.

На чертеже показана кинематически схема заявляемой электрической ударной машины, где обозначены выпрямительный диод 1, зарядный ключ 2, резистор 3, накопительный конденсатор 4, коммутатор 5, разрядный ключ 6, буфер 7, катушка индуктивности 8, мембрана 9, рабочий инструмент 10 и возвратная пружина 11.

Работа машины происходит следующим образом. После подключения машины к источнику питания в течение промежутка времени t_зар, определяемого коммутатором 5, происходит заряд конденсатора 4 через диод 1, ключ 2 и резистор 3 от источника питания. По окончании t_заркоммутатор размыкает ключ 2 и замыкает ключ 6 на время t_разр, в течение которого энергия, накопленная конденсатором, передается в катушку индуктивности 8. Под действием тока, протекающего через катушку при разряде конденсатора, в катушке возникает магнитное поле, которое наводит в мембране 9 вихревой ток. Взаимодействие тока катушки с током мембраны вызывает силу отталкивания мембраны от катушки, под действием которой мембрана производит удар по рабочему инструменту 10. После удара рабочий инструмент вместе с мембраной возвращается в исходное положение под действием пружины 11. Реакция катушки во время удара амортизируется буфером 7. По окончании времени t_разр коммутатор вновь замыкает ключ 2 и размыкает ключ 6 и конденсатор 4 накапливает энергию для следующего удара.

При реализации заявляемой машины в качестве выпрямительного диода 1 может быть применен любой силовой диод, допускающий величину обратного напряжения, равную напряжению V источника питания, и значение тока не менее величины I = V/R , где R - величина сопротивления резистора 3. В качестве ключей 2 и 6 могут быть применены электромагнитные реле, искровые разрядники, тиристоры. Коммутатор 5 может быть выполнен по схеме несимметричного мультивибратора на транзисторах или микросхеме. Катушка индуктивности 8 выполняется путем спиральной укладки плоского медного провода в основание из изолирующего материала, например фторопласта, и закрепления витков клеящим составом, например эпоксидной смолой. Мембрана 9 изготавливается из меди или алюминия.

Существенные отличия предлагаемой машины по сравнению с прототипом заключается в том, что в ней применен электромагнитный источник плоской волны давления, позволяющий получать большие величины импульсных давлений, а также в том, что в ней использован накопитель электрической энергии, позволяющий снизить потребляемую мощность от источника питания во время удара. Эффективность изобретения заключается в снижении величины мощности, потребляемой от питающей сети во время удара, так как в заявляемой машине эта мощность потребляется от накопительного конденсатора, а накопление энергии происходит в паузах между ударами. (56) Авторское свидетельство СССР N 397328, кл. B 25 D 11/04, 1971.

Изобретение может быть использовано в строительном деле для пробивания отверстий в стенах и потолках. Основным элементом машины является электромагнитная система, состоящая из плоской катушки и мембраны, производящей удар по рабочему инструменту при прохождении через катушку тока разряда накопительного конденсатора, заряжаемого от источника питания. 1 ил.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УДАРНАЯ МАШИНА , содеpжащая пpедназначенный для соединения с источником питания выпpямительный диод, электpомагнит, пеpеключатель и соосно установленные pабочий инстpумент, боек и буфеp, отличающаяся тем, что, с целью снижения потpебляемой мощности от источника питания во вpемя удаpа, электpомагнит выполнен в виде плоской катушки индуктивности и связанной с ней электpомагнитной связью плоской мембpаны, являющейся бойком, пеpеключатель выполнен в виде коммутатоpа и заpядного и pазpядного ключей, упpавляемые входы котоpых соединены с соответствующими выходами коммутатоpа, машина снабжена pезистоpом, накопительным конденсатоpом и возвpатной пpужиной, соединенной с pабочим инстpументом, выпpямительный диод, заpядный ключ, pезистоp и накопительный конденсатоp соединены последовательно, а pазpядный ключ и катушка индуктивности соединены также последовательно и подключены к накопительному конденсатоpу.