Машина ударного действия Советский патент 1988 года по МПК B25D17/04 

(Л

с

со со

00

Изобретение относится к машинам ударного действия и может быть ис пользовано в строительстве и горном деле.

Цель изобретения - повьшение фективности виброзащиты.

На фиг. 1 изображена машина ударного действия, общий вид; на фиг. 2 сечение на фиг. 1.

Машина ударного действия содержит корпус 1, двигатель и редуктор (не показаны), механизм 2 преобразования в виде кривовшпно-шатунного узла.

В корпусе 1 установлен неподвияг- jвый цилиндр 3, в котором расположен ударник 4 и поршень 5. Воздушная подушка 6 образуется между ударником 4 и поршнем 5« Дпя восполнения потерь воздуха из воздушной подушки 6 в неподвижном цилиндре 3 имеется боковое отверстие 7. На корпусе 1 закреп лено основание 8 (фиг. 2) с проушиной 9, осью 10 для шарнирного соединения виброзаш 1тной рукоятки 11. Упругие элементы в вид«г пружин 12 кручения свободно установлены на втулке 13 из виброгасящего материала, надетой на ось 10 шарнирного соединения, и концы 14 и 15 пружин 12 кручения оперты на демпфирующие элементы 16 и 17, закрепляемые соответственно на основании 8 И корпусе 18 рукоятки. Пружины 12 и втулка 13 расположены поперек дейст вующей вибрации, В корпусе 1 установлена букса 19, в которой размещен рабочий инструмент 20. Между корпусом I и буксой 19 установлен упругий эле мент 21. При этом жесткость Ci упругого элемента в виде пружины 12 кручения, установленного между кор пусом 1 и рукояткой 11, выбрана из соотношения

Сг (0,09...0,24)-Ci

mi m.

где С. - коэффициент жесткости уп™ ругого элемента 21, установленного между корпусом 1 и буксой 19;

т и ffij -массы соответственно корпуса 1 и рукоятки 11. Машина ударного действия работает следующим образом.

При работе двигат еля вращение че- рез редуктор (не показаны) и механизм 2 преобразования в виде кривошипно- шатунного узла преобразуется в воз

вратно-поступательное движение поршня 5.

На фиг. 1 изображено устройство в начальном положении. При движении поршня 5 вверх из положения нижней мертвой точки в воздушной подушке 6 образуется вакуум. Отрицательное давление вакуума открывает ударник 4 от рабочего инструмента 20, и ударник 4 двигается вслед за поршнем 5. Одновременно через боковое отверстие 7 происходит всасывание воздуха, и таким образом осуществляется компенсация потерь воздуха из воздушной подушки 6, имевших место в течение предыдущего цикла.

Диаметр бокового отверстия 7 выбран таким, чтобы скорость движения ударника 4 не изменялась при изменении вакуума. При положении поршня 5 в верхней мертвой точке воздушная подушка 6 растянута. При переходе механизма 2 преобразования и поршня 5 через верхнюю мертвую точку поршень 5 движется навстречу ударнику 4. Последний движется по HHepniiH, вакуум в воздушной подушке 6 уменьшается и в определенный момент времени давление воздуха в воздушной подушке 6 становится равным атмосферному.

При сближении ударника 4 и поршня 5 давление воздуха в воздушной подушке 6 возрастает до тех пор, пока сила упругости сжатого воздуха не остановит ударник 4.

Схема реакции при сжатии воздушной подушки 6 передается на корпус 1.

При работе машины на корпусе 1 создается широкополосный спектр вибраций, возбуждаемый ударами ударника 4, вращаюш;имися деталями двигателя, редуктора, механизма 2 преобразования. Уменьшение вибраций на рукоятках достигается за счет одновременного применения виброизоляции, демпфирования и динамического гашения колебаний корпуса 1.

Пружины 12 кручения, предварительно скрученные и свободно установленные на втулке 13 из виброгасящего материала, надетой на ось 10 шарнирного соединения рукоятки 11, обладают высокой податливостью и поэтому обеспечивают необходимый коэффициент виброизоляции. Наилучший результат

получается при выборе жесткости С пружин 12 кручения из соотношения

тг

Cj (0,09...0,24) С,-

т,

где С, - коэффициент жесткости упругого элемента 21, установленного между корпусом 1 и буксой 19; т/ ига, - массы соответственно

корпуса 1 и рукоятки 11, Перемещение рукояток И (статическое) при приложении силы нажатия оператора меньше свободного хода рукояток.

Предварительное деформирование пружин 12 кручения осуществляют путем разведения концов 14 и 15. За счет трения опертых концов 14 и 15 о поверхности демпфирующих элементов 16 и 17 возникает эффект конструкционного демпфирования.

Поглощающая способность рукояток 11 зависит от контактного давления концов 14 и 15 пружин 12 кручения на поверхность демпфирующих элементов 16 и 17.

Особенность виброзащитных рукояток заключается в том, что при увеличении энергии удара ударника 4 от 25 до 100 Дж показатели виброизоляции и вибропоглощения соответственно можно увеличить без изменения базовых и присоединительных размеров пружин 12 кручения путем уменьщения рабочих витков и увеличением угла развода концов 14 и 15 пружин 12 круче- ния.

Расположение пружин 12 кручения и втулки 13 поперек действующей вибрации увеличивает эффект функционального демпфирования, поскольку пружин

12 кручения взаимодействует сразу с тремя дейпфирующими элементами - втулкой 13 и двумя демпфирующими элементами 16 и 17. В результате повышается эффективность виброзащиты оператора за счет увеличения коэффициента вибропоглощения рукояток 11.

При совершении колебательных движений масс корпуса 1 и рукояток 11 машины происходит перераспределение колебательной энергии и возникает динамическое гашение колебаний массы корпуса 1.

В этом случае фрикционное демпфирование, сопровождающее колебания упругой системы рзтсоятки 1 1, расширяет диапазон частот, внутри которого происходит динамическое гашение колебаний корпуса 1 машины.

Формула изобретения

Машина ударного действия, содержащая корпус, рукоятку, буксу, рабочий инструмент и упругие элементы, установленные соответственно между рукояткой и корпусом и между корпусом и буксой, отличающая ся тем, что, с целью повьш1ения эффективности виброзащиты, жесткость упругого элемента, установленного между корпусом и рукояткой, выбрана из соотношения

Cj (0,09...0,24)- -

коэффициент жесткости упругого элемента, установленного между корпусом и буксой;

массы соответственно корпуса и рукоятки.

1Z ,3 1в

Фи.г

Изобретение относится к машинам ударного действия. Цель изобретения повьппение эффективности виброзащиты. Наилучший результат получается при выборе жесткости С пружин кручения из соотношения С (0,09...0,24) х X С iVin,j5 где С, - коэффициент л:е сткости упругого элемента 21, установленного между корпусом 1 и буксой 19, массы соответственно корпуса 1 и рукоятки 11. 2 ил.