Машина ударного действия Советский патент 1990 года по МПК B25D11/04 

и.г.1

жение. тогда ударник 8 движется в сторону привода 2. Подъем-ударни1 а 8 при максимальном сжатии воздушной подушки равен L (2,1-2,4)г. и поэтому, чтобы не происхо- I дило утечки из рабочей камеры 9, длина канавки 11 меньше высоты ударника 8, а

кромка 12 канавки 11 расположена на раст стоянии (0,1-0,45)г, большем, чем расстояние от раб очею инструмента 13 до наружной поверхности 14 дна стакана 7 при максимальном рабочем ходе, где г - радиус кривошипа. 6 ил.

Изобретение относится к ударным машинам. Цель изобретения - повышение надежности и эффективности при обработке материалов различной плотности. При вращении привода 2 поршень совершает возвратно-поступательные движения, в результате в рабочей камере 9 образуется или сжатие воздуха, тогда ударник 8 разгоняется в сторону инструмента 13, или разрежение, тогда ударник 8 движется в сторону привода 2. Подъем ударника 8 при максимальном сжатии воздушной подушки равен L=(2,1...2,4)R и поэтому, чтобы не происходило утечки из рабочей камеры 9, длина канавки 11 меньше высоты ударника 8, а кромка 12 канавки 11 расположена на расстоянии (0,1...0,45)R, большем, чем расстояние от рабочего инструмента 13 до наружной поверхности 14 дна стакана 7 при максимальном рабочем ходе, где R - радиус кривошипа. 6 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к машинам ударного воздействия, и может быть использовано в бетоноломах, перфораторах и т.п., в горном деле, строительстве и для обработки твердых материалов.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности при обработке материалов различной плотности,

Нафиг.1 представлена машина ударного действия, начальное положение основных деталей в момент перед запуском, общий вид; на фиг.2 - то же, положение основных деталей машины в момент перекрытия отверстия в поршне (фаза I); на фиг.З - то же, в момент компенсации утечек воздуха при пуске воздуха из атмосферы в рабочую камеру (фаза II): на фиг.4 - то же, при встречном движении поршня и ударника гфи максимальном сжатии воздушной подушки (фаза 111); на фиг.5 - то же, при окончании рабочего цикла машины в момент удара, ударника о рабочий инструмент (фаза IV); на фиг.6 - графики зависимостей параметров машины в функции угла а поворота кривошипа с указанием фаз 1-IV рабочего цикла: 1 - перемещения поршня Sn; 2 - перемещения бойка 5б; 3 - скорости бойка Ve; 4 - давления воздуха Р в рабочей камере.

Машина ударного действия содержит корпус 1, привод 2 с преобразовательным механизмомЗ кривошипного типа, расположенный в корпусе 1 цилиндр 4, связанный при помощи шатуна 5 с кривошипом 6, поршень в виде стакана 7 и ударник 8.

Между поршнем и ударником 8, размещенными в цилиндре 4, образована рабочая камера 9, заполняемая воздухом.

На внутренней поверхности 10 цилиндра 4 выполнена канавка 11, причем кромка 12, обращенная к преобразовательному механизму и ограничивающая канавку 11, расположена на расстоянии Д (0,1-0,45)г, большем расстояния от рабочего инструмента 13 до наружной поверхности 14 дна стакана 7 при максимальном рабочем ходе, где г - радиус кривошипа. В стакане 7 выполнено отверстие 15 на уровне внутренней

поверхности 16 дна стакана 7, выходящее

в канавку 11 и сообщающее рабочую камеру 9 с атмосферой,.причем длина b канавки 11 меньше высоты с ударника 8. Рабочий инструмент 13 установлен в буксе 17. В нижней части цилиндра 4 имеются

отверстия 18 и 19 для обеспечения циркуляции воздуха в картерном пространстве 20 между цил4 ндром 4 и корпусом 1.

Вблизи торцовой поверхности 21 удар- 0 ника 8 в цилиндре 4 выплнено сквозное- компенсационное отверстие 22.

Машина ударного действия работает следующим образом.

Перед запуском (фиг.1) рабочая камера 5 9 сообщается с атмосферой через отверстие 15 в стакане 7 и канавку 11.

При вращении привода 2 вращательное движение кривошмпа б преобразуется в возвратно-поступательное движение порш0 ня.

Поршень вытесняет часть воздуха из рабочей камеры 9 через отверстие 15 в течение времени, когда отверстие 15 не перекрыто гладкой внутренней поверхно- 5 стью 10 цилиндра 4. В результате происходит быстрое вытеснение излишнего воздуха из рабочей камеры 9 до начального объема, соответствующего начальной длине воздушной подушки Но. При движении поршня 30 из положения мертвой точки в сторону привода 2 в рабочей камере 9 образуется разрежение (вакуум).

На время прохождения поршнем расстояния Д, равного (0,1-0,45)г, рабочая ка- 35 мера 9 сообщена с атмосферой через отверстие 15 и определенное количество воздуха поступает в рабочую камеру 9. Разрежение воздуха в рабочей камере 9 в этом случае несколько уменьшается. Однако при 40 ускоренном движении поршня в условиях постепенного увеличения разрежения действующая сила вакуума достаточна, чтобы ударник 8 начал движение вслед за поршнем.

45

Момент перекрытия отверстия 15 гладкой поверхностью 10 цилиндра и соответствующее этому перекрытию положение ударника 8 определяет фазу I (фиг.2).

По сле перекрытия отверстия 15 гладкой внутренней поверхностью 10 цилиндра 4 разрежение воздуха в рабочей камере 9 увеличивается, скорость ударника 8 возрастает.

При прохождении поршнем мертвой точки он движется навстречу ударнику 8 и давление в воздушной подушке в рабочей камере 9 возрастает (фаза II, фиг.З).

В фазе III (фиг.4) происходит сжатие воздушной подушки. Подъем ударника 8 при максимальном сжатии воздушной подушки равен L (2.1-2.4)г. Поэтому, чтобы не происходило выброса сжатого воздуха из рабочей камеры 9 и не уменьшалась энергия сжимаемого воздуха в рабочей камере 9 длина b канавки 11 меньше высоты с ударника 8. Таким образом канавка 11 всегда перекрыта ударником 8.

Сжатие воздушной подушки происходит до тех пор, пока сила упругости сжатого воздуха не остановит ударник 8.

При сжатии воздушной подушки часть воздуха (до 2-5%) вытесняется через посадочные зазоры ударника 8 и внутренней поверхности 10.

Момент максимального сжатия воздушной подушки соответствует окончанию фазы III рабочего цикла. В конечной фазе (фаза IV. фиг.5) поршень продолжает движение с определенным ускорением и ударник 8 меняет направление движения. Сжатая воздушная подушка разжимается, и потенциальная энергия сжатого воздуха преобразуется в кинетиче скую энергию движущегося ударника 8.

Ударник 8 приобретает ускорение, равное сумме ускорений переносного и относительного движения, и наносит удар по рабочему инструменту 13.

Отверстие 15 в стакане 7 в конечной фазе вновь сообщает рабочую камеру 9 с 5 атмосферой.

В момент удара ударника 8 о рабочий инструмент 13 в рабочей камере 9 имеет место слабое разрежение воздуха и через отверстие 22. расположенное вблизи торцо- .10 вой поверхности 21 ударника 8, происходит выравнивание давления в рабочей камере 9 до атмосферного. Далее рабочий цикл повторяется.

Формула изобретения Машина ударного действия, содержащая корпус с размещенным в нем приводом с преобразовательным механизмом кривошипного типа, цилиндр с канавкой на внутренней поверхности и радиальными отверстиями, связанные с кривошипом поршень в виде стакана с радиальным отверстием и ударник, размещенные в цилиндре и образующие с ним рабочую камеру, соединяемую через канавку и отверстие в стакане 5 с атмосферой для компенсации утечек воздуха из нее, и рабочий инструмент, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности при обработке материалов различной плотности, кромка, ограничивающая канавку и обращенная к преобразовательному.механизму, расположена на расстоянии А (0,1-0,45)г, большем расстояния от рабочего инструмента до наружной поверхности дна стакана при максимальном рабочем ходе, где г - радиус кривошипа, отверстие в стакане выполнено на уровне внутренней поверхности дна ста- кана, а длина канавки меньше высоты ударника.

15

20

0

5

аза

11г.2

Фаза и

I

П

аг.З

аш Ш

.

аза У

аг.

Ф.О Ф.1

J80

Фие.6

270 ,рад