Пневматический молоток с уравновешенным ударным механизмом

Пневматический молоток с уравновешенным ударным механизмом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii)926267 (61) Дополнительное к авт, свмд-ву(22) Заявлено 050678 (21) 26 24 14 3/2 2-0 3 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

t$1) AA Кл 3

Е 21 С 3/24

Е 21 С 3/04

В 25 D 9/00

Государственный комитет

С СС.Р оо делам изобретений и открытий (531 УДК 622.233. .42 (088.8) Опубликовано 07.0582 Бюллетень ¹17

Дата опубликования описания 070582

Б.В. Суднишников, В.В. Каменский К. н

A.È. Макаров, С. K Тупицын, Б. Г. 1 олвдштейн, Ю.С. Алексеев, О.Я. Сутягин, О.. Янковский, В.Е. Килин и И.В. Ника)акр (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) ПНЕВИАТИЧЕСКИИ ИОЛОТОК С SVABHOBEtaEHHblN

УДАРНЬИ МЕХАНИЗМОМ

Изобретение относится к ударным машинам, а более конкретно — к пневматическим машинам с динамически уравновешенным ударным механизмом, предназначенным для использования в горнодобывающей промьхаленности в заде перфораторов и отбойных молотков., машиностроении в виде рубильных и клепальных молотков, строительстве в виде бетоноломов, отбойных молотков и т.п.

Известны машины с динамически уравновешенным ударным механизмом(1).

Такие машины имеют полый корпус, в передней части которого встроен рабочий инструмент (бур, пика, зубило и т.п.), а во внутренней полости последовательно (один за другим) размещены подвижные в продольном направлении ступенчатые ударник и уравновешивающий поршень ° Система каналов и отверстий в корпусе обеспечивает подвод сжатого воздуха в камеры, ограниченные стенками корпуса, рабочим инстру ментом, ударником и уравновешивающим поршнем. Выхлоп отработанного воздуха нз этих камер в окружающую среду производится в зависимости от положения ударника или поршня относительно.корпуса.

При поступлении в машину сжатого воздуха ударник и поршень совершают возвратно-поступательное движение внутри корпуса. B процессе движения ударник наносит удары по рабочему инструменту. Равнодействующая всех сил, приложенных к корпусу такой машины, постоянная, т.е. основной источник вибрации отсутствует. Для работы машины требуется минимальная для заданных значений энергии и частоты ударов. сила нажатия °

Недостатком такой машины является увеличенный по сравнению с машинами без уравновешивающего поршня продольный габаритный размер. Увеличение длины машины является следствием посЛедовательного (один за другим) размещения ударника и уравновешивающего поршня.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является пневматический молоток с уравновешенным ударным механизмом(2).

25 Он содержит полый корпус с закрепленным в его носовой. части инструментом и размещенным в его полости уравновешивающим подвижным ступенчатым полым .поршнем, внутри которого расположен.

-30 с воэможностью перемещения ударник, l

Институт горного дела Сибирского отделения AH СССР:; л и

Свердловское производственное объедиНеиие Пневмостроймашина и Всесоюзный научно-исследовательский -и проектно- . конструкторский институт механизированного и ручного строительно-монтажного инструмента, вибраторов н строительноотделочных машин

926267 переднюю, среднюю и дополнительную камеры, промежуточную камеру, постоянно сообщенную с источником сжатого воздуха, отверстие в боковой стенке уравновешивающего поршня для впуска сжатого воздуха в среднюю камеру и выхлопа из нее отработанного воздуха, выхлопное окно в стенке корпуса.

Недостатком этого молотка является сравнительно длинная часть рабочего инструмента, встроенная в корпус. Это удлинение обусловлено необходимостью того, чтобы поршень, даже при своем крайнем заднем положении, не выходил из сопряжения с рабочим инструментом (в противном случае исключается работоспособность маШины) . 3a счет длинной встроенной части рабочего инстру- . мента> увеличивается общая длина машины. Существенным недостатком машины является также сложность ее конструкции в

Цель изобретения — уменьшение габаритных размеров молотка.

Указанная цель достигается тем, что в корпусе выполнен канал для по-, стоянного сообщения дополнительной и передней камер, при этом укаэанные камеры изолированы от источника сжатого воздуха, а задняя кромка выхлопного окна расположена между граничными положениями заднего торца уравновешивающего поршня.

На фиг.1 изображен пневматический молоток с уравновешенным ударным механизмом, разрез; на фиг.2 — то же, расположение элементов соответствует

1О

30 моменту соударения ударника с инструментом.

Пневматический молоток с .Уравновешенным ударным механизмом содержит полый корпус l, встроенный в его но- 4р совую часть рабочий инструмент 2, размещенный внутри корпуса уравновешивающий подвижный ступенчатый полый поршень 3 и ударник 4, размещенный внутри этого поршня.

Поршень 3 установлен с возможностью свободного перемещения внутри корпуса 1 в продольном направлении между крайними граничными (передним и задним) положениями. Ударник 4 в свою очередь может перемещаться внутри поршня 3.

Внутренняя полость корпуса разделена ударником 4 и поршнем 3 на ряд камер. Передняя камера 5 ограничена стенками корпуса 1, рабочим инструментом 2, поршнем 3 и передней частью ударника 4 и изолирована от источника сжатого воздуха (на чертеже не показан) .

Дополнительная камера б ограничена 6О стенками задней части корпуса 1 и задним торцом поршня 3, также изолирова на от источника сжатого воздуха и постоянно сообщена с передней камерой

5, для чего в корпусе выполнен канал 65 :7. Промежуточная камера 8 ограничена стенками корпуса 1 и наружной боковой поверхностью поршня 3 с буртом 9 постоянно сообщена с источником сжатого воздуха через отверстие 10 в корпусе 1. Средняя камера 11 ограничена стенками задней части поршня 3 и телом ударника 4 и в зависимости от положения поршня 3 относительно корпуса 1 может быть сообщена либо с промежуточной камерой 8, постоянно находящейся под давлением, либо с окружающей средой. Для этого в боковой стенке поршня 3 .,выполнены одно или несколько сквозных отверстий 12, а в корпусе 1 — внутренний бурт 13, отделяющий промежуточную камеру 8 от окружающей среды, и выхлопное окно 14.

Задняя внутренняя кромка 15 выхлопного окна 14 расположена между двумя граничными положениями заднего торца 16 уравновешивающего поршня 3 передним (фиг . 1) и задним (фиг. 2), а передняя внутрення кромка 17 этого окна расположена между двумя крайними положениями сквозного отверстия 12, в стенках поршня 3 - передним (фиг.l) и задним (фиг.2) .

Благодаря .такому расположению внутренних кромок 15 и 17 выхлопного окна 14 дополнительная камера 6 может быть, в зависимости от положения поршня 3 относительно корпуса 1, либо сообщена с окружающей .средой, либо изолирована от окружающей среды, а средняя камера ll может быть сообщена либо с промежуточной камерой 8, а следовательно и с источником сжатого воздуха, либо с окружающей средой.

Площади бурта 18 в корпусе 1 и днища 19 корпуса 1 целесообразно выполнить одинаковыми с целью уравновешивания сил, обусловленных давлением воздуха s передней 5 и дополнительной б камерах.

Молоток работает следующим образом.

При поступлении сжатого воздуха в промежуточную камеру 8 (фиг. 1) средняя камера 11 также оказывается под давлением, так как отверстие 12 находится в зоне промежуточной камеры 8.

Вследствие того, что площадь поршня

3, воспринимающего давление со стороны сРедней камеры 11, больше, чем площадь торцовой поверхности бурта 9., поршень 3 двигается назад. Ударник 4 в это время, двигается вперед (в сторону инструмента 2), вытесняя воздух из передней камеры 5 в дополнительную камеру 6, которая сообщена с окружающей средой.

По мере движения назад поршень 3, поравнявшись своим задним торцом 16с кромкой 15 окна 14, отсекает дополнительную камеру б от окружающей среды и сжимает воздух, заключенный в этой камере. Ударник 4 при своем движении к инструменту 2 также сжимает

926 267 воздух в сообщенной с дополнительной камерой б передней камере 5. Таким образом, в передней и дополнительной камерах 5 и 6 аккумулируется энергия за счет сжатия заключенного в них воздуха. При дальнейшем движении поршня 3 отверстие 12 в поршне 3 вначале перекрывается буртом 13, а затем, поравшявшись с выхлопным окном 14, открывает среднюю камеру ll, иэ которой происходит выхлоп бтрабо- 10 танного воздуха в окружающую среду °

Ударник 4 при движении .вперед наносит удар по рабочему инструменту

2. После удара ударник 4 и поршень

3 за счет энергии воздуха, сжатого в передней и дополнительной камерах

5 и 6, двигаются навстречу друг другу..

По мере движения поршня 3 навстречу, с ударником 4 дополнительная камера б через выхлопное окно 14 сообщается с окружающей средой, а отверстие 12 в поршне 3 входит в зону промежуточной камеры 8, и происходит впуск сжатого воздуха в среднюю камеру 11.

Давлением в средней камере 11 движение ударника 4 и порзня 3 навстречу друг другу прекращается, после чего описанный цикл повторяется.

Как видно из фиг.l и 2, при работе молотка на его корпус 1 действует постоянная сила, обусловленная давлением сжатого воздуха, постоянно постУпающего в промежуточную камеру 8., на бурт 13. Кроме того, корпусои 1 воспринимаются силы давления воздуха, периодически сжимаемого в передней и дополнительной камерах 5 и 6.

Эти силы в любой момент времени одинаковы в силу равенства площадей бурта 18 и днища 19 и равенства давлений в передней и дополнительной каме. 40 рах 5 и б и направлены в противоположные стороны. Результирующая этих сил, следовательно, равна нулю.

Таким образом, корпус находится под действием только одной постояи- 45 ной силы и молоток является уравновешенным. Основной источник вибрации отсутствует, а для нормальной работы молотка достаточно минимальной для за- данных значений энергии и частоты ударов силы нажатия.

Благодаря тому, что необходимость постоянного сопряжения поршня с рабочим инструментом стала излишней, длина хвостовой части инструмента уменьшена, а следовательно уменьшена. и общая длина молотка.

Формула изобретения

Пневматический молоток с уравновешенным ударным механизмом, содержащий полый корпус с:эакрепленйым в его носовой части инструментом и размещенным в его полости уравновешивающим подвижным ступенчатым полым поршнем, внутри которого расположен с возможностью перемещения ударник, переднюю, среднюю.и дополнительную камеры, промежуточную камеру, постоянно сообщенную с источником сжатого воздуха, отверстие в боковой стенке уравновешивающего пораня для впуска сжатого воздуха в среднюю камеру и выхлопа иэ нее отработанного воздуха, выхлопное окно в стенке корпуса, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения габаритных размеров молотка, в корпусе выполнен канал для постоянного сообщения дополнительной и передней камер, при этом указанные камеры изояированы от источника сжатого воздуха, а задняя кромка выхлопного окна расположена между граничными положениями заднего торца уравновешивающего поршня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 212918, кл. Е 21 С 3/24, 14,11.66.

2. Патент США В 3456744, кл.173137, опублик. 22.07.69.

926267

/Х /Ф

Редактор A.Êoýoðèç

Заказ 2922/22 Тираж 624 Подписи ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по длелам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент,г.ужгород, ул.Проектная, 4

/Х Ф ) /1

Составитель В.Махаева

ТехредМ. Гергель Корректор Н.Швыдкая