Механический молот Советский патент 1984 года по МПК E21B1/14 B25D11/12 

Изобретение относится к механизмам бурильных и отбойных машин и может быть использовано в горной промышленности, в строительстве и в машиностроении. Известны механические молоты, ударные механизмы, содержащие корпу боек, упругий элемент, рычажный механизм взвода бойка и инструмент П Недостатками данных конструкций являются ограниченность энергии удара и низкий КПД из-за преобразования подводимой энергии в потенциальную, а затем в кинетическую с помощью упругого элемента и ударной массы. Ограниченность энергии удара также обуславливается ограниченностью жесткости упругого элемента, массы бойка и длиньГ кривошип Наиболее близким к изобретению по технической сущности является механический молот, содержащий корпус, размещенные в нем привод, кривошипно-рычажное устройство взво да, состоящее из кривошипа, шатуна и коромысла, ударную массу и инстру мент 2 J . Недостатком известного устройств является низкий КОД из-за того, что происходит дополнительное преобразование подводимой энергии с помощью упругого элемента и ударной мас сы, т.е. потери энергии происходят при преобразовании подводимой энергии в потенциальную энергию пружины затем в кинетическую энергию ударно массы. Целью изобретения является повьш ние КПД механизма за счет улучшения передачи энергии удара. Указанная цель достигается тем, что механический молот, содержащий корпус, размещенные в нем привод, кривошипно-рычажное устройство взво да, состоящее из кривошипа, шатуна и коромысла, ударную массу и инстру мент, снабжен толкателем и подпружи ненной подвижной опорой, которая шарнирно связана с концом коромысла, на другом конце которого укреплена ударная масса, причем инструмент вьтолнен с профилем, подвижная опора кинематически связана с инструментом с помощью толкателя и профиля инструмента, а инструмент подпружинен относительно корпуса. На фиг.1 изображена схема механического молота, на фиг.2 - шарп нирно-четырехзвенный механизм в момент холостого хода, на фиг.З то же, в момент рабочего хода, на фиг.4 - зависимости угловой скорости ударной массы от положения кривошипа в холостом и рабочем режимах -работы механического молота. Механический молот включает в себя 1, устано вленные в нем /1ФИВОД (не показан) ,кривошип 2,шатун 3, коромысло 4 с ударной массой 5,опору коромысла 6 с толкателем 7,пружину 8, инструмент 9 и упругий элемент 10. Кривошип 2, шатуи 3, коромысло 4 с ударной массой 5 представляют собой шарнирно-четырехзвенный механизм. Опора коромысла 6 подпружинена относительно корпуса 1 с помощью пружины 8. С помощью толкателя 7 опора коромысла 6 кинематически связана с профилем инструмента 9. Инструмент 9 также установлен на корпусе 1 и подпружинен относительно корпуса с помощью упругого элемента 10. Механический молот работает следующим образом. В холостом режиме работы кривошип 2, шатун 3 и коромысло 4 с ударной массой 5 работают как шарнирно-четырехзвенный механизм, опора коромысла 6 находится в правом крайнем положении, а инструмент 9-в нижнем крайнем положении. Вращение кривошипа 2 приводит к качательному движению коромысла 4 с ударной массой 5 (фиг.I и 2). Па фиг.1 и 2 приведен шарнирночетырехзвенный механизм в холостом и в рабочем режимах с указанием их крайних положений (соответственно крайнее положение кривошипа 2 и 2, шатуна 3 и З, коромысла 4 и 4). Характер изменения угловой скорости коромысла 4 и ударной массы 5 в холостом режиме представлен на фиг.4 (диаграмма q). Для перехода в рабочий режим инструмент 9. перемещается вверх относительно корпуса 1 под действием усилия подачи. Толкатель 7, прослеживая профиль инструмента 9, перемещает опору коромысла 6 на величину & . При этом увеличивается угол качения коро1 1сла 4 с ударной массой 5, которая начинает ударять по хвостовику инструмента (фиг.1 и 3). Характер изменения угловой скорости коомысла 4 с ударной массой 5 в раJбочем режиме, представлен на фиг. (диаграмма S ) После разрушения ил пробивки обрабатываемой среды инст мент 9 перемещается вниз относител но корпуса 1. Пружина 8 перемещает опору коромысла 6 вправо, одновременно прослеживая профиль инструмента толкателем 7. Опора кopo ыcла 6 возвращается в исходное положение, молот переходит в холостой режим работы. Таким образом, в предлагаемой конструкции исключено дополнительн преобразование подводимой энергии, что позволяет увеличить КПД механизма, а установка ударной массы на коромысле позволяет унеличить энергию удара за счет унеличепия скорости и массы ударной массы.

.J 97 По сравнению с иЗве тными устройствами использование предлагаемого механического молота дает существенный зкономический эффект, так как увеличивается подводимая мощность к обрабатываемой среде, которая обуславливается повышенной энергией и частотой ударов бойка. Повышение подводимой мощности к обрабатываемой среде осуществляется при увеличенном КПД предлагаемого устройства, чти увеличивает эффективность при существенном уменьгшении потери энергии системы. Кроме того, применение предлагаемого механизма повьшает надежность и дoлгoвe iность механических молотов, так как устранено преобразование подводимой энергии в кинетическую энергию бойка с помощью упругого элемента. /

Угол /foSoflo/Tra /tpi/Sou/t/ ja. ptfff.

Фиг.4

МЕХАНИЧЕСКИЙ МОЛОТ, содер жащий корпус, размещенные в нем привод, кривошипно-рычажНое устройство взвода, состоящее из кривощиг па, щатуна и коромысла, ударную массу и инструмент, отличающийс я тем, что, с целью повышения КПД механизма за счет улучшения передачи энергии удара, механический молот снабжен толкателем и подпружиненной подвижной опорой, которая шарнирно связана с концом коромысла, на другом конце которого укреплена ударная масса, причем инструмент выполнен с профилем, подвижная опора кинематически сыйзана с инструментом с помощью толкателя и профиля инструмента, а инструмент подпружинен относительно корпуса.