ПНЕВМОМОЛОТОК Российский патент 1997 года по МПК B25D9/00 

Изобретение относится к ручным пневматическим машинам ударного действия и может быть применено в машиностроении, строительстве и других отраслях техники.

Наиболее близким по технической сущности является пневмомолоток (авт. св. СССР N 1131646, В 25 D/00, 1984), содержащий корпус в виде цилиндра, размещенные в нем поршень, боек и механизм управления, снабженный проходящим через цилиндр и боек стержнеуказателем, закрепленным на одном из торцов цилиндра, кулисно-рычажным механизмом, кулиса которого закреплена на другом торце цилиндра, а рычаги шарнирно связаны с бойком и установленным на стержнеуказателе с возможностью возвратно-поступательного движения штоком, связанным с поршнем и рычагами.

Недостатками данной конструкции является сложность изготовления, ненадежность работы рычажно-шарнирной системы при ударных нагрузках, вероятность сильной вибрации.

Цель изобретения увеличение энергии удара по рабочему инструменту, снижение вибрации и шума, упрощение конструкции, снижение массы, увеличение надежности и долговечности.

Цель достигается тем, что в молотке, содержащем корпус, расположенные в нем основной боек, рабочий инструмент и усилитель, корпус выполнен составным из двух соединенных резьбой частей, а усилитель, расположенный между основным бойком и рабочим инструментом, выполнен в виде промежуточного бойка с конической рабочей частью, расположенного внутри прижатой одной из частей корпуса направляющей втулки, шариков и установленной между шариками и направляющей втулкой направляющей шайбы с канавками, причем шарики установлены с возможностью радиального скольжения по конической поверхности промежуточного бойка, по канавкам направляющей шайбы и наклонной поверхности силового бойка, а в месте соединения верхней части направляющей втулки с корпусом установлен амортизирующий элемент.

На фиг. 1 изображен пневмомолоток в разрезе в двух положениях в рабочем и холостом; на фиг. 2 разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 схема для расчета энергии удара.

Пневмомолоток содержит корпус 1, размещенный в нем основной боек 2, промежуточный боек 3 с пружиной 4, направляющей втулкой 5 с амортизирующим элементом 6, направляющую шайбу 7, шарики 8, кольцевую пружину 9, силовой боек 10, пружину 11, рабочий инструмент 12.

Пневмомолоток работает следующим образом.

В момент удара основным бойком 2 по промежуточному бойку 3 последний, перемещаясь вдоль оси, вклинивается своей конусной частью в промежуток между шариками 8 и радиально раздвигает их. Шарики, двигаясь по направляющим канавкам шайбы 7 и по наклонной поверхности силового бойка 10, заставляют его двигаться тоже вдоль оси и совершать удары совместно с рабочим инструментом (силовой боек всегда должен находиться в контакте с рабочим инструментом, по обрабатываемой среде).

Энергия удара силового бойка с рабочим инструментом зависит от угла конуса промежуточного бойка 3 и от угла наклонной поверхности силового бойка 10. Амплитуда колебания "а" зависит от угла наклонной поверхности силового бойка 10 и от диаметра конусной части промежуточного бойка 3 в момент максимального рабочего хода.

Расчет энергии удара.

На фиг.3 изображена схема с разложением сил на составляющие для расчета.

Из схемы видно, что энергия удара силового бойка P_x равна

откуда
и с учетом силы трения P на наклонной поверхности силового бойка будет

Для наглядности прием tgα30^o, tgΦ10^o и v_nf=0,1, где f-коэффициент трения (сталь по стали), тогда

т. е. при принятых значениях углов энергия удара основного бойка увеличивается более, чем в 6 раз.

За счет многократного увеличения энергии удара массу основного бойка представляется возможным многократно снизить, а это дает снижение вибрации и шума, которые полностью зависят от массы основного бойка. Подбирая углы наклонных поверхностей силового и промежуточного бойков, массу и диаметр основного бойка, с увеличением частоты ударов становится возможным почти полностью снять вибрацию и снизить шум, создаваемый механизмами, т. е. добиться такого режима работы механизма, что он не будет болезненно восприниматься человеком.

Использование: машиностроение, строительство. Сущность изобретения: пневмомолоток содержит корпус, выполненный составным из двух соединенных резьбой частей, размещенные в нем установленный между основным бойком и рабочим инструментом усилитель удара, выполненный в виде силового бойка с наклонной поверхностью, промежуточного бойка с конической рабочей частью, расположенного внутри прижатой одной из частей корпуса направляющей втулки, шариков и установленной между шариками и направляющей втулкой направляющей шайбы с канавками. Шарики установлены с возможностью радиального скольжения по конической поверхности промежуточного бойка, по канавкам направляющей шайбы и наклонной поверхности силового бойка. Амортизирующий элемент установлен в месте соединения направляющей втулки с корпусом. 3 ил.

Пневмомолоток, содержащий корпус, расположенные в нем основной боек, рабочий инструмент и усилитель удара, отличающийся тем, что он снабжен амортизирующим элементом, корпус выполнен составным из двух соединенных резьбой частей, усилитель удара, расположенный между основным бойком и рабочим инструментом, выполнен в виде силового бойка с наклонной поверхностью, промежуточного бойка с конической рабочей частью, расположенного внутри прижатой одной из частей корпуса направляющей втулки, шариков и установленной между шариками и направляющей втулкой направляющей шайбы с канавками, шарики установлены с возможностью радиального скольжения по конической поверхности промежуточного бойка, по канавкам направляющей шайбы и наклонной поверхности силового бойка, а амортизирующий элемент установлен в месте соединения направляющей втулки с корпусом.