Пневматическая машина ударного действия Советский патент 1976 года по МПК B25D17/00 

1

Изобретение касается машиностроения и может быть использовано при конструировании преимущественно трамбовок, применяющихся для уплотнения формовочной земли в литейном производстве.

Известны пневматические машины ударного действия, в которых для снижения вибрации рукоятки имеется амортизационная полость, образованная кожухом и корпусом. Наличие данной полости позволяет трансформировать переменньш по времени избыточный реактивный импульс, действующий со стороны корпуса на кожух с рукояткой и вызывающий вибрацию последней.

Целью изобретения является снижение вибрации рукоятки кожуха машины за счет сохранения объема полости постоянным.

Это достигается тем, что поршень снабжен компенсатором объема, вьдаголненным в виде штока, верхний конец которого расположен в амортизационной полости с противоположной по отношению к плунжеру стороны.

На фиг. 1 изображена предлагаемая пневматическая машина, продольный разрез; на фиг. 2 показано положение плунжера и штока при крайнем нижнем положении корпуса; на фиг. 3 - положение плунжера и штока при крайнем верхнем положении корпуса.

Пневматическая машина ударного действия содержит кожух 1 с рукояткой 2. Снизу кожух 1 открыт и в нем установлен с возможностью продольного перемещения корпус 3, в котором размещен поршень 4. С ударной частью поршня соединен шток 5, выполняющий функцию компенсатора объема. Верхняя часть штока 5 скользяще уплотнена в крышке 6 корпуса 3. Крышка 6 продолжена вверх в кожух 1, образуя амортизационную полость 7, в которую входит плунжер 8, соединенный с рукояткой 2. В плунжере 8 выполнен канал 9, сообщенный с пусковым устройством рукоятки 2 и с полостью 7, которая при включении пусковом устройств постоянно соединена с воздухоподводящей магистралью.

При наличии воздуха в полости 7 создается постоянная сила между кожухом 1 и корпусом 3. Величина данной силы равна произведению давления сжатого воздуха в полости на разницу между площадью FI плунжера 8 и площадью Fj щтока 5 (см. фиг. 2 и 3). Абсолютная величина данной силы выбирается в зависимости от параметров машины.

обусловленных конкретными геометрическими размерами узлов и деталей.

Шток 5, крышка 6 и корпус 3 образуют полость рабочего хода 10. Корпус 3 и ударная часть поршня 4 образуют полость 11 холостого хода. В стенке Koprtyca 3 выполнено выхлопное отверстие 12 для вьшуска отработанного воздуха из полостейЮ и И в атмосферу. Выхлопное отверстие 12 может быть открыто или закрыто поршнем 4 при его движении в корпусе 3 и сообщать с атмосферой или полость 10 или полость 11.

В штоке 5 имеется продольный канал 13. сообш,енньш с полостью 7 и с пазом 14, выполненным в утолщенной части щтока (в месте его соединения с ударной частью поршня). Паз 14 каналом 15 сообщен с полостью рабочего хода 10, а каналом 16 - с полостью холостого хода 11. В пазу размещен клапан 17, который закрьшает или открьшает каналы 15 и 16 и, следовательно, изолирует или сообщает полости 10 и И с источником сжатого воздуха. Мащина работает следующим образом. При включении пускового устройства рукоятки 2 сжатый воздух из воздухоподводящей магистрали поступает через канал 9 в полость 7.

Полость 7 в процессе работы находится под давлением сжатого воздуха, примерно равным давлению в сети. При этом к кожуху приложена практически постоянная направленная вверх сила, величина которой равна произведению площади поперечного сечения F плунжера 8 на давление воздуха в полости 7. Величина этой силы обычно выбирается больше веса кожуха 1. К корпусу 3 также приложена практически постоянная сила, направленная вниз и равная произведению давления воздуха в полости 7 на кольпевую площадь, являющуюся разницей между площадью F, плунжера 8 и р2 штока 5.

Из полости 7 сжатьш воздух по каналу 13 поступает в паз 14, из которого через канал 15 попадает в полость 10 рабочего хода, откуда через выхлопное отверстие 12 выходит в атмосферу. В то же время сжатый воздух подтекает под микронеровности между клапаном 17 и прилегающей к нему стенкой паза 14. В силу того, что давление снизу клапана больше, чем сверху, клапан перебрасывается в верхнее положение и изолирует канал 15 от канала 13. Сжатый воздух начнет поступать по каналу 16 в полость холостого хода 11.

Давление в полости 11 начнет расти. Так как площадь поршня со стороны холостого хода значительно больще площади щтока 5, поршень 4 начнет перемещаться вверх. Корпус 3 под действием силы давления в полости 11 холостого хода, силы со стороны полости 7 и силы веса начнет перемещаться вниз. Отверстие 12 перекроется, и в полости рабочего хода 10 начнется сжатие отсеченного в ней воздуха - давление начнет повыщаться. При дальнейшем движении корпуса 3 и поршня 4 выхлопное

отверстие 12 открывается и сообщает полость холостого хода 11с атмосферой. Давление в полости и в зазоре между клапаном и стенкой паза падает. Порщень 4 и корпус 3 продолжают встречное движение, в силу чего давление в полости 10 растет. В некоторый момент времени давление сверху на клапан 17 становится больше давления снизу, и он перекидывается в нижнее положение. Полость 11 изолируется от канала 13, и сжатый воздух из

последнего поступает по каналу 15 в полость 10 рабочего хода. В определенный момент под действием сжимаемого в полости 10 воздуха и поступающих в нее по каналу 15 новых пордий воздуха корпус 3 тормозится и перемещается вверх. Порщень 4 под действием той же силы и силы, приложенной к штоку 5, также тормозится и затем перемещается вниз.

При движении поршня 4 вверх пдток 5 сдвигается в амортизационную полость 7, уменьшая ее

объем на величину Д V, Fj S.,, где Fj - площадь поперечного сечения штока, S, - его ход относительно корпуса.

Но так как корпус 3 продвигается вниз, то плунжер 8 выдвигается из амортизационной полости 7,

увеличивая ее объем на величину AV, Fj S,, где F, - площадь поперечного сечения плунжера, S, - ход корпуса относительно кожуха.

Изменение объема амортизационной полости будет равно разнице изменений ее объема: , -AV, F, S, - F, S, Подбором параметров F и S добиваются практически нулевой величины AV. Постоянство объема способствует постоянству давления в амортизационной полости и обусловленному этим постоянством во времени силы, приложенной к кожуху. Отсутствие пульсации силы вызьтает и отсутствие вибрации кожуха и рукоятки.

Формула изобретения

Пневматическая машина ударного действия, содержащая кожух с рукояткой, установленный в нем с возможностью продольного перемещения корпус, в котром размещен ударный поршень, воздухораспределительное устройство, служащее для попеременной подачи сжатого воздуха в полости межДУ корпусом и поршнем, амортизационную полость, образованную кожухом и корпусом, и установленный в последней с возможностью перемещения плунжер отличающаяся тем, что, с целью снижения вибрации рукоятки, поршень снабжен компенсатором объема, выполненным в виде штока, верхний конец которого расположен в амортизационной полости с противоположной по отношению к плунжеру стороны.

///////х/// /// х/////у /х//х/ху// //

П

/////Х//////Х///////////у X////

Фиг. г АА X / X / // / // / / / / / ллл L ; ХХХ //

ХХ1

ч

.

1

,У

/ /Х/Х // / / X / ХУ / / / / /Х//Х//Х WA X//7//////// j/7/ Фиг.з