Пневматическая машина ударногодЕйСТВия Советский патент 1981 года по МПК E21C37/24 B25D9/00 

1

Изобретение относится к горньам ;. и строительным машинам и может быть использовано при создании пневматических как ручных, так и не руч-ных машин ударного действия.

Наиболее простыми в конструктивн исполнении следует считать так называемые бесклапанные и беззолотниковые пневматические мбшотны ударного действия.

У названных машин пневматические ударные механизмы не .содержат дополнительных подвижных элементов воздухораспределения кроме ударника, котоЕяай и выполняет одновременно функции распределителя воздуха между соответствующими рабочими камерами и детали-носителя кинетической энергии, передаваемой при соударени рабочему инструменту.

Более новый тип пневматических ударных механизмов - дроссельный, открывает более широкие перспективы использования пневматических машин ударного дейсвия в народном хозяйстве. У дроссельных механизмов механическое управление впуском воздуха в рабочиекамеры отсутствует, и размеры ударника поэтому не накладывают ограничений на габари-

ты машины. Иными словами, дроссельные пневматические ударные механизмы обладают большими резервами увеличения ударной мощности, нежели

бесклапанные ( беззолотниковые) и даже клапанные и золотниковые механизмы.

Однако дроссельные пневматические ударные механизмы обладают таким

отрицательным качеством, как повышенный расход энергоносителя сжатого воздуха. В тех случаях, когда на первое место в эксплуатации выступает экономичность, дроссельные

машины могут оказаться в менее выгодном положении в сравнении с другими типами машин и поэтому дроссельные пневматические механизмы постоянно совершенствуются.

Известна пневматическая машина ударного действия, содержащая ступенчатые цилиндры и ударник с впускнымк и выпускными каналами, а также дроссельный кансш в теле большей

ступени ударника. Дроссельный кангш сообщает камеру сетевого давления и камеру рабочего хода.

Функции дроссельного канала в зтом решении сводятся к обеспечению наддува в камере рабочего хода, что

является положительным признаком ашины. Основной же впуск воздуха в камеру рабочего хода производится по центральному впуско-выпускному каналу с его выходом на торец больей ступени и боковую поверхность TOHKoa части ударника Cl.

Однако машина обладает существенным недостатке, заключаиоидамся в несовершенстве процесса выпуска отработавшего воздуха из камеры рабочего хода, поскольку сам тракт большую протяженность и большое cyNwapHoe сопротивление коленчатого канала впуска-выпуска при наличии некоторого противодавления со стороны камеры атмосферного давления. Вследствие этого часть воздуха не успевает за время выпуска вытечь из камеры рабочего хода, что создает в ней противодавление, препятствунлцее продвижению ударника в расчетное поожение и снижает эффект повышения энергии единичного удара за счет наддува.

Устранить отменный недостаток можно путем значительного уменьшения протяженности и. сопротивления выпускного тракта. .

Известна также пйевмати-ческая мгииина удгцэного действия, содержащая цилиндр с воздухопроводявдими и выпускными каналами и центральный канал, который разделен ступенчатым ударником на камеру атмосферного давления и постоянно сообщенные друг с другом дроссельным каналом в ступени ударника большего диаметра кольцевую камеру сетевого давления и кгииеру холостого хода, расположенную со стороны инструмента 2.

Основным недостатком пневматической машины, является то, что она предназначена в основн-ом для нанесения единичных ударов и обладает неустойчивым запуском в,работу и низкими энергетическими параметрами.

Причиной такой неустойчивой работы машины является наличие взаимосвязи между положениями клапана вьтуска, инструмента и ударника относительно выпускной камеры.

В положении ударника в противооложной от разгруженного инструмента стороне и закрытых каналом выпускных каналов выпуск из камеры холостого хода не происходит. Нешичив большей площади торца ударника со стороны инструмента (камеры хоостого хода) и меньшей плошади кольца со стороны-кг1меры сетевого давеиия при выравнивании давления в камерах, благодаря дроссельному каналу, обусловливают остановку УЯар вика. Его запуск возможен только при наясатии корпуса (цилиндра) машины на инструмент, открытии клапаном выпускных каналов и опорожнении камеры 2С9ЛОСТОГО хода, поскольку импульс

давления имеет место только со стороны камеры сетевого давления.

Цель изобретения - снижение шума аыхлопа и повышение энергетических п параметров машины за счет автоматического срабатывания средств выпуска отработавшего воздуха и более полного использования габаритнь х размеров Мсииины, а также камеры атмосферного давления для глушени.

Указанная цель достигается тем, что в цилиндре со стороны центрального канала выполнена-кольцевая выточка с отсекающими кромками, длина, которой по рбразующей цилиндра меньше длины ступени ударника большего диаметра, при этом верхний по отношению к инсрументу торец ступени ударника большего диё метра расположен между отсе ак«цими кромками кольцевой выточки, при контакте ударника с инструментом.

Такое выполнение позволяет использовать для целей глушения шума каме.ру атмосферного давления, исключить клапанные средства выпуска и обязательность прижатия при этом инструмента корпусом машины к офрабапаваемому материгшу, повысить энед гетические паралчетры машины без изменения 1:абарйтных размеров. Кроме того, гфедложенное решение позволяет осуществлять, рабочий процесс выпуска и саму работу машины в автоматическом рюжиме.

На чертеже изображена пневматическая машина ударного действия, продольный разрез. Машина ударного действия содержи цилиндр 1 с воздухоподводяЕцнм каналом 2, выпускным каналом 3 из камеры 4 атмосферного давления, ступенчатого ударника 5 с дроссельным каналом 6 в его ступени большего диаметра, сооб«ающим постоянно кольцевую камеру 7 сетевого давления и управляемую камеру 8 холосто.го хода, расположенную со стороны инструмента 9, удерживаемого пружинным устройством 10.

Удфник 5 имеет выпускной канал 11 с шдходом на его боковую поверхностъ и меньший торец со стороны кемера 4, Рукоятка 12 с пусковым устройством уплотненно закрывает торец цилиндра 1. Кольцевая выто.чка 13 со стороны ступени центргшьного кансша большего дис1метра является кольцевым перепускным каналом выпуска при взаимодействии с каналом 11 и камерой 8. Длина I выточки 13 по образующей цилиндра должна йлть меньше длины L ступени ударника большегодиаметра (I - L) , чтобы не допускать одновременного сообщения камеры 7 и 8 с выточкой 13, каналом 11, камерой 4 и окружающим пространством, исключая тем самым дополнительные непроизводительные утечки энергоносителя. Верхний по отношению к инструменту 9 торец ступени ударника 5 больше го диаметра расположен между отсекакноимн кромками 14 и 15 кольцевой выточки 13.при контакте ударника 5 с инструментом 9. Пневматическая машина ударного действия работает следующим образом. Сжатый воздух из сети через рукоятку 12 после включения ее пускового .устройства на чертеже не показано и может быть любого типа) поступает по каналу 2 в камеру 7, откуда постоянно,но через дроссельный канал 6в камеру 8 холостого хода, давлени в которой возрастает. Вследствие, большей площади торца ударника 5 со стороны камеры 8 и меньшей кольцевой плошгщи со стороны камеры 7, а тем более в процессе выравнивания, давлений в названных камерах ударник 5 под действием сило .вых импульсов с их стороны начнет движение от инструмента 9 совершая холостой ход. При этом из камеры 4 имекмцийся там свободный воздух вытесняется в окружающее пространство через канал 3, а в кольцевой камере 7происходит сжатие натекаемого воз духа из сети, с одновременным его истечением через дроссельный канал 6 в камеру 8, поддерживая тем достаточно высокое давление в ней и более низкое в камере 7, обеспечивая тем расчетную величину ход ударника 5. При последуюсцем движении ударник 5 кольцевым торцом перекрывает отсекакяцую кромку 14 выточки 13 со стоРОНЫ камеры 7, а после яскрычия отсекающей кромки 15 выточки со сторон В отработавший воздух из нее поступает в выточку 13 и по выпускно му каналу 11 в камеру 4 и через канал 3 в окружающее пространство. Давление в камере 8 понижается практически до величины давления воздуха в окружающем пространстве. Камера 4 в процессе выпуска выполняет функции однокамерного глушителя с изменяющимся объемом, вслед ствие чего давление воздуха иа татус ке из канала 3 меньше чем у оОачяаж. выпускных радиальных каналов в стенке цилиндра, непосредственно сообщающих опоражнивающуюся камеру с окружгиощим пространством. Время выпуска при этом может быть увеличено до врв мени полного цикла путем подбора объема .камеры 4 и проходного сечения канала 3. Благодаря истечению воздуха по дроссельному кангшу 6 в Katxepy 8, противодавление со стороны камеры 7 меньше чем это имеет место в других машинах и ударннк 5 замедляет свое вижение менее интенсивно, увеличивая при этом длину хода. После остановки ударника 5, он под действием разности импульсов сил давления со стороны камер 7,4 и 8 начинает движение к инструменту 9, а после закрытия большим торцом ударника отсекаиощей кромки 14 выточки 13, в камере 8 начинается сжатие оставшегося з ней воздуха, натекаемого через канал 6. Преодолевая противодавление со стороны камера 8 холостого хода, ударннк 5 кольцевым торцом вскрывает отсекающую кромку 14 выточки 13 и сообщает ее объем с камерой 7. Затем ударник 5 наносит удар по инструменту 9 и выше описанный прбцесс повторяется с той лишь разницей, что при последующих циклах к импульсу давления холостого хода приращивается импульс отскока ударника 5 от инструмента 9. Кроме того, в первоначальный период сообщения объема выточки 13с воздухом камеры 8 также увеличивает полный импульс холостого хода, что способствует реализации большего хода ударника. Предлагаемое выполнение кольцевой выточки позволяет осуществить задержку времени выпуска отработавшего воздуха из камеры холостого хода за счет перепуска в камеру атмосферного давления, чем понизить его давление на выпускном кангше из камеры атмосферного давления и снизить общий шум машины и увеличить энергию единичного /дара за счет использования импульса давления со стороны камера атмосферного давления при рабочем ходе ударника, без увеличения расхода воздуха и габаритов Иашины. Формула изобретения Пневматическая машина ударного действия, содержащая цилиндр с воздухоподводящими каналами и центральным каналом, который разделен ступенчатым УД1ФНИКОМ на камеру атмосферного давленияи постоянно сообщенные друг с другом дроссельным каналом в ступени ударника большего диаметра кольцевую камеру сетевого давления к камеру холостого хода, расположенную со стороны инструмента, отличающаяся тем, что, с целью снижения шума и повышения энергетических параметров машины, в цилиндре со стороны центрального канала выполнена кольцевая выточка с отсекающими кромками., длина которой по образующей цилиндра меньше длины ступени ударника баг ьшего диаметра, при этом верхний по отношению к инструменту торец ступени ударника большего диаметра

расположен между отсекаюлщмн кромками кольцевой выточки при контакте с инструментом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке 2563956/03,

кл. Е 21 С 3/24, 1977,

2,Авторское свидетельство СССР № 395251, кл. В 25 D 17/00, 1970,

Сеть