УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ Советский патент 1978 года по МПК E21C3/12 

В известных ударных механизмах с применением комплекта упругих звеньев, заряжаемых профилированным кулачком, стабилизация режима работы достигается введением промежуточной массы. Однако такие механизмы имеют сложную конструкцию и большой вес и размеры.

В предлагаемом ударном механизме с целью стабилизации энергии удара и повышения КПД включены ведущая муфта, обеспечивающая жесткую кинематическую связь кулачка с ведущим валом, и вспомогательное устройство в виде дополнительного кардиоидного кулачка, взаимодействующего с подпружиненным роликом для обеспечения обгона рабочим кулачком ведущего вала.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого ударного механизма.

Схема включает вал 1, профилированный кулачок 2, ролик 3, ударник 4, упругие звенья 5, шток 6, инструмент 7, кардиоидный кулачок 8, нижний ролик 9, пружину 10 ролика, резиновый амортизатор 11, пружину 12 и муфту 13 автолога.

Наличие муфты автолога обеспечивает жесткую кинематическую связь кулачка 2 с валом 1 в то время, когда реактивный момент на кулачке направлен в сторону, противоположную вращению вала.

Когда происходит взвод системы, ролик 3 контактирует с рабочей ветвью кулачка 2, что заставляет подниматься ударник 4 и растягиваться упругие звенья 5. В это время муфта 13 автолога осуществляет жесткую связь между кулачком и валом. После достижения роликом 3 верхней точки своей траектории, он вместе со штоком 6 и ударником 4 начинает рабочий ход, двигаясь в направлении инструмента 7 под действием упругих звеньев 5.

Вместе с кулачком 2 вращается кулачок 8, имеющий форму асимметричного кардиоида и взаимодействующий с роликом 9. Кулачки 2 и 8 установлены таким образом, что, когда точка наибольшего радиуса кулачка 8 проходит через ролик 9, ролик 3 находится в крайнем нижнем положении, что соответствует моменту нанесения удара по инструменту. При выполнении этого условия кулачок 2 начинает обгонять вал 1 и при подскоке ролика 3 вследствие удара инструмента о породу, в момент достижения им крайней верхней точки, обеспечивается контакт между кулачком 2 и роликом 3. Поэтому ввод упругих элементов может начинаться с произвольной точки, определяемой величиной отскока.

Резиновый амортизатор 11 предотвращает распространение ударной волны от ударника 4 на шток 6. Пружина 12, расположенная между основанием штока 6 и шайбы 14 на конце хвостовика ударника, смягчает удар при контакте ролика 3 с кулачком 2.

Ударный механизм с применением комплекта упругих звеньев, заряжаемых профилированным кулачком, отличающийся тем, что, с целью стабилизации энергии удара и повышения КПД механизма, в него включена ведущая муфта, обеспечивающая жесткую кинематическую связь кулачка с ведущим валом в направлении подъема ударника, сопровождаемого растягиванием упругих звеньев.