Компрессионно-вакуумная машина ударного действия Советский патент 1990 года по МПК B25D11/04 

Изобретение относится к машинам ударного действия, а именно, к электрическим молоткам и бстоноломам, использующим в ударных механизмах воздушную подушку.

Цель изобретения - повышение эффективности при обработке материалов с различной твердостью.

На фиг.1 показана машина ударного действия (основной вариант с неподвижным цилиндром), общий вид; на фиг.2 - то же, вариант со ступенчатым цилиндром ; на фиг.З - то же,вариант с подвижным цилиндром; на фиг.4 - то же, вариант с полым цилиндром-бойком; на фиг.5 - то же, вариант с неподвижным цилиндром и двухкамерной схемой.

Машина включает корпус 1, размещенные в корпусе 1 привод 2 вращения, цилиндр 3; механизм 4 преобразования кривошипного типа с кривошипом 5 радиусом г, связывающий привод вращения с поршнем 6.

В неподвижном цилиндре 3 расположены компенсационные отверстия 7 и 8. Между поршнем 6 и ударником 9 с массой m и площадью F образована рабочая камора 10, имеющая начальную вы- соТу Н0. Рабочая камера 10 заполнена воздухом при начальном давлении РО. В нижней части корпуса j расположен рабочий инструмент 1 состоящий из промежуточного элемента 12 и рабочего наконечника 13. В нижней части неподвижного цилиндра 3 расположены отверстия 14 и 15 для выпуска воздуха. В машине имеются надпоршневая полость 16 и полость 17 под ударником 9, сообщающиеся между собой. Масса m ударника 9 выбирается из частоты вращения кривошипа 5, равной и , радиуса г кривошипа 5 и площади F ударника, связанных соотношением

С:

pi

V,

J3F j,

mru

0,50...0,65,

где /з- постоянный коэффициент,равный 0,10 f МПа и численно равный начальному давлению воздуха Р0 в рабочей камере 10.

Параметры р ,F,m,r и и) известны в машинах ударного действия, использующих воздушную подушку, определяются конструкцией машины и указываются в рабочей документации и в паспортах на машину. Параметры Риг определяют габарит машины; параметр w определяет габарит редуктора и указывается на этикетке машины. В свою очередь, совокупность параметров m, r и ш во многом определяет ударную мощность машины, а также потребляемую i мощность привода; совокупность параметров F,m,r и со определяет устойчивые пусковые характеристики вращательного привода.

Параметры m,r и F могут быть измерены на неработающей машине общепринятыми метрологическими средствами.

В варианте машины по ступенчатым неподвижным цилиндром 3 (фиг.2) приводной поршень 6 расположен в цилиндре большего диаметра, а ударник - в цилиндре меньшего диаметра, имеющего площадь F.

Согласно фиг.3 в машине с подвижным цилиндром размещен ударник 9, причем подвижный цилиндр размещен в неподвижном цилиндре 3.

На фиг.4 представлен вариант, в котором ударник 9 выполнен в виде полого цилиндра. В машине согласно фиг.5 неподвижный цилиндр 3 имеет перегородку 18, разделяющую картер- ное пространство машины на две камеры: надпоршневую полость 16 и полость 17 под ударником 9, сообщающиеся между собой через отверстия 19.

Машина ударного действия работает следующим образом.

При работе привода вращения (не показан) вращение кривошипа 5 преобразуется через механизм 4 преобразования в возвратно-поступательное движение поршня 6. При движении поршня 6 вверх из положения нижней мертвой точки в рабочей камере 10, заполненной

воздухом при начальном давлении Р0, образуется разряжение (вакуум). Под действием перепада давлений в рабочей камере 10 и полости 17 ударник 9

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

отрывается от рабочего инструмента 1 1 и движется вслед за поршнем 6. Одновременно через боковые отверстия 7 и 8 начинается всасывание воздуха из картерного пространства молотка (не обозначен).

Таким образом, осуществляется компенсация потерь воздуха из рабочей камеры 10, имеющих место в течение предыдущего цикла. Диаметры боковых компенсационных отверстий 7 и 8 выбраны такими, чтобы скорость движения ударника 9 не изменялась при вакууме в рабочей камере 10.

При прохождении поршнем 6 своей верхней мертвой точки воздушная подушка в рабочей камере растянута,так как ударник 9 отстает по скорости от поршня 6. После перехода поршня 6 через верхнюю мертвую точку ударник 9 движется по инерции навстречу поршню 6. Вакуум в рабочей камере 10 устраняется, и в определенный момент времени давление воздуха в рабочей камере 10 становится равным начальному значению Г0.

При сближении ударника 9 и поршня 6 давление воздуха в рабочей камере 10 возрастает до тех пор, пока сила упругости сжатого воздуха не остановит ударник 9. При сжатии воздуха в рабочей камере 10 часть воздуха вытесняется через посадочные-зазоры ударника 9 и цилиндра 3.

Поршень 6 продолжает движение вниз, и ударник 9 меняет направление движения. При этом сжатый воздух расширяется, сообщая ускорение ударнику 9. Последний наносит удар по рабочему инструменту 11, состоящему из последовательно расположенных промежуточного элемента 12 и рабочего наконечника 13, передает энергию удара обрабатываемому материалу, отскакивает от хвостовика промежуточного элемента 12 с определенной скоростью, зависящей от прочности обрабатываемого материала, и затем подхватывается на вакууме при движении поршня 5.

Рабочий цикл машины повторяется.

Формула изобретения

Компрессионно-вакуумная машина ударного действия, содержащая корпус, размещенные в нем привод вращения, цилиндр с компенсационными отверстиями, установленные в цилиндре и

515

образующие с ним рабочую камеру ударник и поршень, механизм преобразования кривошипного типа, соединяющий привод вращения и поршень, и рабочий инструмент, о т л и ч а го щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности при обработке материалов с различной твердостью, масса m ударника выбрана из соотношения

--Ј--,- 0,50...О,65,

mr ш 2

5

10

где /3 - постоянный коэффициент,равный 0,10 МПа;

F - площадь поперечного сечения ударника;

г - радиус кривошипа;

LO заданная частота вращения кривошипа.

Изобретение относится к компрессионно-вакуумным машинам ударного действия. Цель изобретения - повышение эффективности при обработке материалов с различной твердостью. Масса M ударника выбирается из соотношения, связывающего площадь F поперечного сечения ударника, радиус R кривошипа и заданную частоту @ вращения кривошипа. 5 ил.

Фиг 2

фиг.З

ТЩ%7 Фиг. 4

Редактор А.Шандор

Составитель Г.Лукашевич

Техред М.Ходанич Корректор М.Пожо

Заказ 1983

Тираж 672

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С(;СР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фиг. 5

Подписное