УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ Российский патент 2000 года по МПК E21B1/16 B25D11/12 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к горному, а конкретно - к машинам ударного действия, и может быть использовано в качестве ударного механизма для бурения шпуров в породах высокой крепости.

Известны электромеханические бурильные машины, выполненные в виде кривошипно-шатунного механизма, в которых ползун является ударником. Такие механизмы не получили широкого применения из-за больших нагрузок на шатун и кривошип, которые появляются как реакции в момент удара.

Известен шарнирно-рычажный механизм с захватывающим устройством [1, стр. 7, 8, рис. 2]. Основной особенностью такого механизма, состоящего из кривошипно-коромыслового механизма и ударника с пружиной, является переменность его подвижности. В момент удара коромысло и ползун получают относительную свободу, что приводит к сохранности шатуна и кривошипа от удара. Всего в этом механизме четыре подвижных звена: кривошип, шатун, коромысло и ползун, и пять кинематических пар: четыре вращательных и одна поступательная.

Недостатком данного механизма является сложность конструкции и сложность обеспечения захвата ударника качающимся коромыслом, к тому же, захватывающее устройство не всегда срабатывает, что приводит к пропуску отдельных ударов и уменьшению ударной мощности.

Более близким к заявляемому является механизм [2]. Этот механизм включает в себя кривошип, связанный с ползуном посредством шатуна, ударник и пружину, при этом между ползуном и ударником выполнена кинематическая связь в виде закрепленного не самотормозящего винта, гайка которого образует с ударником не самотормозящую винтовую пару. В этом механизме, дополнительный ползун - пять кинематических пар, две из которых поступательные. Недостатком описанного механизма является его сложность, заключающаяся в дополнительном использовании гайки с двумя нарезками.

Задача настоящего изобретения - упрощение конструкции и придание ей нового качества. Решение задачи достигается тем, что ведущее звено ударного механизма выполнено в виде кулисы, а пронизывающему ее ползуну дозволяется относительное по отношению к кулисе движение через упругий элемент.

Предлагаемый механизм, приведенный на фиг. 1, 2, 3, содержит кулису 1, пронизывающий кулису ползун 2, шатун 3, ударник 4 и упругий элемент 5. Ударник 4 взаимодействует с преградой 6, нанося по ней удар. На фиг. 1, 2, 3 обозначены буквами: A - центр вращения кулисы 1, B - центр шарнира, соединяющего ползун 2 и шатун 3, C - центр шарнира, соединяющего шатун 3 и ударник 4, D - точка закрепления упругого элемента 5 на ползуне 2.

Работает механизм следующим образом. При вращении кулисы 1, в силу достаточной жесткости упругого элемента 5, совместно с кулисой вращается и ползун 2, составляя с кулисой единое целое - кривошип. В этот период ударный механизм работает как обычный кривошипно-ползуный механизм. При этом расстояния AB и AD остаются постоянными. Длина шатуна BC подобрана так, что в момент удара, т.е. в момент соприкосновения ударника 4 с преградой 6, кривошип (кулиса 1 совместно с ползуном 2) еще не доходит до горизонтального положения. Пока энергия ударника передается преграде, ударник 4 остается неподвижным, а кулиса 1, ползун 2 и шатун 3 продолжают свои движения. При этом, чтобы стал возможным проворот кулисы 1 относительно ее оси A, точка B ползуна 2 приближается к точке A, а точка D ползуна 2 удаляется от точки A. При этом упругий элемент 5 растягивается, дозволяя смещение ползуна 2 относительно кулисы 1. После проворота кулисы 1 упругий элемент 5, сжимаясь, возвращает точки B и D ползуна 2 в исходные положения и кулиса 1 совместно с ползуном 2 вновь образуют единое целое. Это событие - смещение ползуна 2 относительно кулисы 1 - повторяется при каждом ударе ударника и тем разгружает элементы механизма от отраженных ударов.

Литература:
1. О. Д. Алимов, В. К. Манжосов, В.П. Филиповский. "Механические импульсные генераторы с шарнирно-рычажным захватывающим устройством". Фрунзе: Илим, 1975 г.

2. Патент РФ N 202 6978 от 19.02.92 г. Бюл. N 2, 20.01.95 г.

Изобретение относится к машинам ударного действия и, в частности, может быть использовано в качестве ударного механизма для бурения шпуров в породах высокой крепости. Изобретение позволяет упростить конструкцию механизма. Механизм включает ведущее звено, ползун, шатун и ударник, при этом ведущее звено выполнено в виде кулисы, а пронизывающий ее ползун связан с кулисой через упругий элемент. 3 ил.

Ударный механизм, включающий ведущее звено, ползун, шатун и ударник, отличающийся тем, что ведущее звено выполнено в виде кулисы, а пронизывающий ее ползун связан с кулисой через упругий элемент.