Машина ударного действия Советский патент 1993 года по МПК B25D17/24 

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для передачи поступательного и вращательного ударных импульсов. Оно может быть использовано в качестве импульсного мотор- редуктора с большими моментами на выходном валу, а также в технологических машинах, где полезно используются ударные процессы (например в перфораторах, ударных домкратах и т. д.).

Известен механизм ударного действия, предназначенный для передачи поступательного и вращательного ударных импульсов, содержащий корпус, ударный узел, имеющий соленоиды, обмотки которых включены в электрическую схему встречно, имея прямой и обратный ход бойка в разноименные полупериоды переменного поля, каждый соленоид имеет дополнительную обмотку электрического двигателя для обеспечения вращательного движения бойка, а рабочий инструмент снабжен механизмом зацепления с бойком, выполненным в виде насаженной на хвостовик инструмента и

подпружиненной в продольном направлении муфты, имеющей соосно расположенное с бойком и инструментом коническое отверстие для размещения рабочей части бойка.

Недостатками данного механизма являются сложность и высокая стоимость обмотки электрического двигателя, обеспечивающего одновременно поступательное и вращательное движение бойка, а также потери на трение в механизме зацепления бойка с рабочим инструментом из-за скольжения между коническими поверхностями муфты и бойка. Наиболее близким к предложенному устройству является импульсная передача, которая содержит корпус, ударный узел, имеющий соленоид, обмотка которого включена в электрическую схему через диод; рабочий инструмент, снабженный механизмом зацепления с бойком; инструмент и рабочая часть бойка снабжена зубьями; у инструмента имеется отверстие, в котором расположен подшипник, а у бойка с обеих сторон в продольном

«

fe

ч| О

О СО

направлении имеются цилиндрические шипы, расположенные в подшипниках, Якорь соленоида соединяется с бойком посредством связи, и продольная ось якоря соленоида расположена под углом 0° а 90° к плоскости поперечного сечения бойка. Изменением угла наклона якоря соленоида до- стигаётся различное соотношение окружной и поступательной скоростей .бойка. Недостатком данного устройства является потеря энергии в процессе ее передачи от движущегося якоря соленоида к инструменту через связь и боек.

Целью изобретения является повышение КПД машины.

Постаёленная цель достигается за счет того, что якорь-боек непосредственно взаимодействует с зубьями зацепления тягового барабана. Таким образом, при этом происходит повышение КПД машины за счет уменьшения потерь энергии при ее передаче от якоря-бойка к исполнительному органу, т. к. в противном случае часть энергии будет расходоваться на упругие деформации бойка и связи, на трение и другие потери. Поставленная цель может также достигаться за счет того, что на якоре-бойке выполнены зубья, которыми якорь-боек непосредственно ударно взаимодействует с зубьями тягового барабана, имеющими дугообразную форму. Выполнение зубьев на якоре-бойке также позволяет повысить КПД машины, т, к. после ударного контакта первого зуба якоря-бойка о зуб тягового барабана тяговый барабан поворачивается, зуб якоря-бойка скользит по зубу тягового барабана и чере з какое-то время происходит размыкание контакта зубьев. В этот момент времени якорь-боек продолжает обладать частью первоначальной кинетической энергии, поэтому происходит контакт второго зуба якоря-бойка о соответствующий ему зуб тягового барабана, и тяговый барабан продолжает поворачиваться, В случае отсутствия зубьев на якоре-бойке оставшаяся часть кинетической энергии бойка не может быть передана тяговому барабану, так как в этот момент времени торцовая поверхность якоря-бойка уже выйдет из контакта с зубом тягового барабана. Кроме того шаг зубьев на якоре-бойке и на тяговом барабане можно выбрать таким образом что позволит существенно снизить потери на трение при скольжений зубьев друг по другу, так как второй зуб якоря-бойка может входить в зацепление с зубом тягового барабана в тот момент, когда первый зуб якоря-бойка продолжает скользить несоответствующему зубу тягового барабана. Всю нагрузку воспринимает на себя второй зуб якорябойка и соответствующий ему зуб тягового барабана. Поверхности этих зубьев контактируют друг с другом по нормали и соответственно, отсутствует их проскальзывание

друг относительно друга.

Непосредственный ударный контакт якоря-бойка о зубья тягового барабана, а также выполнение дугообразных зубьев на тяговом барабане и зубьев на якоре-бойке

0 заявителям неизвестно.

Устройство состоит (фиг. 1).из корпуса 1, ударного узла, состоящего из обмотки 2, включенной через диод 3 каждые половины периода, якоря-бойка 4, поджатого пружи5 ной 5, тягового барабана 6 с зубьями 7, насаженного на ось 8, поджатого демпфирующей пружиной 9 и соединенного с храповым устройством 10. На тяговый барабан 6 намотан трос 11-с грузом 12.

0 Устройство работает следующим образом. При включении в сеть переменного то- ка подключается обмотка 2 через диод 3 каждую половину периода. Якорь-боек 4 втягивается в обмотку 2 в первую половину

5 периода и выталкивается из обмотки 2 пружиной 5 .в другую половину периода, вступая в ударное BsanMOfleficfBne с зубья 7 тягового барабана 6. В результате удара барабан. 6 поворачивается вокруг своей оси,

0 наматывая на себя трос 11 и поднимая груз 12. Кроме того, барабан 6 смещается в продольном направлении, сжимая1 пружину 9. В следующую половину периода боек 4 втягивается в обмотку 2, нерабочая поверхность

5 бойка скользит по нерабочим задним граням зубьев 7 и боек выходит из зацепления с зубьями тягового барабана, Барабан 6 возвращается в исходное положение под действием пружины 9. Храповое устройство 10

0 -препятствует обратному повороту барабана 6 под действием нагрузки 12, в те моменты времени, когда боек 4 выходит из зацепле ния с зубьями барабана 6.

На фиг. 2 показан вариант установки с

5 выполнением дугообразных зубьев на тяговом барабане и зубьев на якоре-бойке.

Таким образом, непосредственное ударное взаимодействие якоря-бойка о зубья тягового барабана, а также выполне0 ние дугообразных зубьев на тяговом барабане и зубьев на якоре-бойке позволит повысить КПД машины за счет уменьшения потерь энергии при ее передаче от якоря5 бойка к исполнительному органу.

Формула изобретения 1. Машина ударного действия, содержащая корпус, установленный в нем соосно тяговый барабан с зубьями зацепления и соленоид с якорем-бойком, расположенный под углом 0° а 90° к продольной оси

тягового барабана, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД, якорь-боек соленоида установлен с возможностью взаимодействия с зубьями зацепления тягового барабана, а передние и задние грани зубьев зацепления расположены соответственно под углами 90°-ог и а относительно продольной оси тягового барабана.

2. Машина по п. 1,отличающаяся тем, что на якоре-бойке соленоида выполнены зубья для взаимодействия с зубьями зацепления тягового барабана.

3. Машина по п. 1, о т л и ч а ю ща я с я тем, что зубья зацепления тягового барабана дугообразные.

Использование: устройство, относится к области машиностроения, предназначено для передачи поступательного и вращательного ударных импульсов и может быть использовано в качестве импульсного мотор-редуктора с.большими моментами на выходном валу, а также в технологических машинах, где полезно используются ударные процессы. Сущность: машина ударного действия содержит корпус, ударный узел, имеющий соленоид, обмотка которого включена в электрическую схему через диод, тяговый барабан, насаженный на ось, расположенную в подшипниках, снабженный зубьями зацепления с якорем-бойком соленоида и храповым механизмом,, снаб-. жена механизмомизмеренйя угла 0° а 90° между продольной осью якоря-бойка и осью симметрии тягового барабана, и якорь-боек соленоида имеет зубья, которые непосредственно взаимодействуют с зубьями зацепления тягового барабана. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

Фаг.1

Фиг. 2