Поршень-ударник для машин ударного действия Советский патент 1983 года по МПК B25D17/02 

Изобретение относится к машинам ударного действия для разрушения материалов в горной, строительной и металлообрабатывающей промышленности, а именно к конструкции поршня-ударника перфоратора, бетонолома, рубильного, отбойного и клепального молотка.

Известны перфораторы, у которых першень-ударник имеет переменное сечение, большее на всех участках площади поперечного сечения инструмента. На поршневых участках ударников указанное соотношение сечений доходит до 10-12 1.

Однако такая форма ударника приводит к возникновению пиковых напряже-. НИ.Й в инструменте, что ведет к увелн.чению массы ударника при заданной его энергии удара.

Наиболее близким к изобретению является поршень-ударник для машин ударного дейсТВияJ содержащий цельнометаллический ступенчатый стержень с постоянной по длине площадью поперечного сечения, меньшая ступень которого предназначена для взаимодействия с рабочим инструментом, и снабженный э.аплечиками, на которых укреплена втулка из полимерного материала 2 .

Недостатком зтого ударника является невозможность его применения в машинах ударного действия, например в перфораторах, у которых площадь поперечного сечения цилиндра на порядок превышает площггдь поперечного сечения .

Цель изобретения - снижение вибрации и увеличение срока службы инстру10мента .

Указанная цель достигается тем, что площадь поперечного сечения стержня равна 0,6-0,8 площади поперечного сечения инструмента, а переход15ная часть стержня выполнена в виде усеченного конуса с полостью в виде гиперболоида вращения.

На фиг. 1-изображен поршень-ударник, разрез; на фиг. 2 - машина Удар20ного действия с поршнем-.ударником.

Поршень-ударник 1 представляет собой цельнсметаллический стержень с ПОСТОЯННОЙ по длине площадью поперечного сечения и состоит из ступе25ней 2 и 3 и переходной части 4 между ними.

Переходная часть стержня выполнена в виде усеченного конуса с полостью в виде гиперболоида 5 враще30ния. Поршень-ударник 1 помещен в цилиндре 6 машины, содержащей распр делительное устройство 7, рабочую полость 8, полость 9 холостого хода и инструмент 10. В рабочей полости вьшоЛ1нены выхлопные отверстия 11 и канал 12 холостого хода. Пориюнь-ударник работает следующим образом. В начале работы сжатый воздух из распределительного устройства 7 пос тупает в рабочую полость 8 и разго няет ударник 1. в конце рабочего хо да ударник открывает выхлопные отве тия 11 в цилиндре б и наносит удар по инструменту 10. После нанесения удара сжатый воздух из распределитель ного устройства 7 поступает через канал 12 холостого хода в полость 9 и. ударник I совершает холостой ход, В KOHule холостого хода вновь .происхо дит перераспределение сжатого.воэдуха из полости 9 холостого хода в . рабочую полость 8. Цикл повторяется Выполнение полости переходной час ти стержня в виде гиперболоида вращения, описываемого в плоском осевом сечении формулой у (r+x-tg-oL)+r , где X и у - осевая и радиальная координаты;г - радиус штока ударника; oL - угол внешнего конуса пе реходнЪй части, обеспенивает постоянство поперечного сечения по всей длине ударника, если внутренний диаметр большой ступени Dв связан с диаметром цилиндра D и штока ударника соотношением DB 4r Повьваение срока службы инструмента и снижение вибрации достигается . за счет того, что площадь поперечно го сечения ударника Fy составляет 0/6-0,8 от площади поперечного сечения инструмента F,. Fy, (0,6 - 0,8)Г„. Влагодаря этому при заданной скорости удара напряжения в инструменте снижаются. При этом коэффициент передачи энергии удара инструменту сохраоГооа высоком уровне, равном 4-аь%, а масса ударника снижается в 1-5 раз по сравнению с массой ударника ранее упомянутых перфораторов. Снижение массы ударника позволяет при сохранении существующей ударной мощности снизить в несколько раз вибрацию и силу нажатия. Выполнение переходной части 4 поршня-ударника в виде усеченного конуса с полостью в виде гиперболоида вращения позволяет получить простую Форму и конструкцию поршня-ударника, имеющего постоянную площадь поперечного сечения по всей длине, и одновременно обеспечивает необходимую его прочность при переходе наружных размеров студени 2 к размерам ступени 3, Формула изобретения Поршень-ударник для машин ударного действия, содержащий цельнометаллический ступенчатый стержень с постоянной по длине площадью поперечного сечения, меньшая ступень которого предназначена для взаимодействия с рабочим инструментом, отличающийс я тем, что, с целью снижения вибрации и увеличения срока службы инструмента, площадь поперечного сечения стержня равна 0,6-0,8 площади оперечного сечения инстр5 ента, а ереходная часть стержня выполнена виде усече1Нйого конуса с полостью виде гиперболоида вращения. Источники информации, ринятые во внимание при1 экспертизе 1.Ручные перфораторы завода Пневматика . Каталог. 2.Авторское свидетельство СССР 371342, кл. Е 21 С 3/04, 1974 (проотип) .

///77////////7///// / / ////7УУ/У///7

////////////////////////////////Л ОТ.1

6 В f / / /

///////А /// //ЛОУ/////

г rrrrff -f/r rr -rr fyrff/ ffrrr.fijii/yy/0

f ff ff fffffffrfщffffrfffl

fTfrrn fr f 1

Ml f2