RU104228U1 - SHOCK ACTUATOR WITH KINETIC ENERGY RECOVERY - Google Patents

SHOCK ACTUATOR WITH KINETIC ENERGY RECOVERY Download PDF

Info

Publication number
RU104228U1
RU104228U1 RU2010126364/03U RU2010126364U RU104228U1 RU 104228 U1 RU104228 U1 RU 104228U1 RU 2010126364/03 U RU2010126364/03 U RU 2010126364/03U RU 2010126364 U RU2010126364 U RU 2010126364U RU 104228 U1 RU104228 U1 RU 104228U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tool
differential
kinetic energy
striker
waveguide
Prior art date
Application number
RU2010126364/03U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Витальевич Малый
Вячеслав Робертович Эдигаров
Борис Николаевич Стихановский
Ботагоз Шайдуловна Алимбаева
Original Assignee
Вячеслав Витальевич Малый
Вячеслав Робертович Эдигаров
Борис Николаевич Стихановский
Ботагоз Шайдуловна Алимбаева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вячеслав Витальевич Малый, Вячеслав Робертович Эдигаров, Борис Николаевич Стихановский, Ботагоз Шайдуловна Алимбаева filed Critical Вячеслав Витальевич Малый
Priority to RU2010126364/03U priority Critical patent/RU104228U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU104228U1 publication Critical patent/RU104228U1/en

Links

Landscapes

  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)

Abstract

Привод ударного действия с рекуператором кинетической энергии, состоящий из механизма преобразования вращательного действия в поступательное, выполненного в виде дифференциала и кривошипно-шатунного узла, редуктора, инструмента-волновода, бойка, находящегося в направляющей на одной оси с инструментом-волноводом, кривошипно-шатунный узел выполнен в виде рекуператора кинетической энергии, связанного с дифференциалом посредством валов кривошипов, шарнирно соединенных шатунами с бойком, а на концах кривошипов расположены инерционные массы и их противовесы, при этом на оси вала двигателя установлена обгонная муфта, отличающийся тем, что между муфтой и дифференциалом установлен на одном валу с двигателем маховик, который позволяет снизить потери части накопленной кинетической энергии масс привода в процессе выхода дифференциала на удар бойка, стабилизировать частоту вращения, а также между бойком и инструментом установлен волновод цилиндрической формы, способствующий пролонгации ударного воздействия на инструмент и увеличению КПД. A shock drive with a kinetic energy recuperator, consisting of a rotational to translational conversion mechanism made in the form of a differential and a crank assembly, a gearbox, a waveguide tool, a striker located in the same axis as the waveguide tool, a crank assembly made in the form of a kinetic energy recuperator associated with the differential by means of crank shafts pivotally connected by connecting rods to the striker, and inertial m are located at the ends of the cranks Assy and their balances, while an overrunning clutch is installed on the axis of the engine shaft, characterized in that a flywheel is installed between the clutch and the differential on the shaft with the engine, which allows to reduce the loss of part of the stored kinetic energy of the drive masses during the differential output on the hammer the rotation frequency, as well as between the striker and the tool, a cylindrical waveguide is installed, which helps to prolong the impact on the tool and increase the efficiency.

Description

Привод используется в машинах и механизмах перфораторов, бурильных машин, молотков, молотов, стендов для испытаний изделий на ударные нагрузки.The drive is used in machines and mechanisms of perforators, drilling machines, hammers, hammers, stands for testing products for impact loads.

Известен привод машин ударно-вращательного действия, содержащий механизм вращения инструмента выполненный в виде дифференциала, ведущая шестерня которого укреплена на валу привода, оси сателлитов установлены в стенках цилиндра, а механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное связан с одним из сателлитов, кроме того, на цилиндре выполнен паз, в котором размещается эксцентрик корпуса при ударном режиме работы, при этом на валу привода установлена полумуфта, которая выполнена с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с другой полумуфтой, которая установлена на цилиндре, [1].A drive of shock-rotary machines is known, comprising a tool rotation mechanism made in the form of a differential, the drive gear of which is mounted on the drive shaft, satellite axles are installed in the cylinder walls, and the mechanism for converting rotational motion into reciprocating is associated with one of the satellites, in addition, a groove is made on the cylinder, in which an eccentric of the housing is placed during shock operation, while a coupling half is mounted on the drive shaft, which is axially moved interaction and with another coupling half, which is mounted on the cylinder, [1].

Этот привод не имеет рекуператора кинетической энергии в виде специальных инерционных масс и их противовесов, а также динамически не уравновешен механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное.This drive does not have a kinetic energy recuperator in the form of special inertial masses and their counterweights, and the mechanism for converting rotational motion into reciprocating is not dynamically balanced.

Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является конструкция, у которой привод ударно-вращательного действия состоит из механизма преобразования вращательного действия в поступательное, выполненное в виде дифференциала и кривошипно-шатунного узла, редуктора, инструмента-волновода, соединенного с валом двигателя через редуктор, бойка, находящегося в направляющей на одной оси с инструментом-волноводом, кривошипно-шатунный узел выполнен в виде рекуператора кинетической энергии, связанного с дифференциалом посредством валов кривошипов, шарнирно соединенных шатунами с бойком через пружину, а на концах кривошипов расположены инерционные массы и их противовесы, при этом на оси вала двигателя установлена обгонная муфта, [2].Closest to the claimed utility model is a design in which a rotary-shock drive consists of a mechanism for converting rotational into translational, made in the form of a differential and a crank assembly, gearbox, waveguide tool connected to the motor shaft through a gearbox, a hammer, located in the guide on the same axis with the waveguide tool, the crank assembly is made in the form of a kinetic energy recuperator associated with the differential by means of curvature shafts studs pivotally connected by connecting rods to the striker through the spring, and at the ends of the cranks inertial masses and their balances are located, while an overrunning clutch is installed on the axis of the motor shaft, [2].

Недостатком такого привода является то, что из-за обгонной муфты теряется значительная часть накопленной кинетической энергии масс привода в процессе выхода дифференциала на удар бойка, а также недостаточно высока энергия удара инструмента.The disadvantage of such a drive is that due to the overrunning clutch, a significant part of the accumulated kinetic energy of the drive masses is lost in the process of the differential reaching the hammer's impact, and also the tool impact energy is not high enough.

Задачей полезной модели является увеличение скорости бойка и энергии удара инструмента..The objective of the utility model is to increase the speed of the striker and the impact energy of the instrument ..

Поставленная задача решена за счет того, что привод ударного действия с рекуператором кинетической энергии состоит из механизма преобразования вращательного действия в поступательное, выполненного в виде дифференциала и кривошипно-шатунного узла, редуктора, инструмента-волновода, соединенного с валом двигателя через редуктор, бойка, находящегося в направляющей на одной оси с инструментом-волноводом, кривошипно-шатунный узел выполнен в виде рекуператора кинетической энергии, связанного с дифференциалом посредством валов кривошипов, шарнирно соединенных шатунами с бойком, а на концах кривошипов расположены инерционные массы и их противовесы, при этом на оси вала двигателя установлена обгонная муфта, а между ней и дифференциалом закреплен на одном валу с двигателем маховик. Кроме того, между бойком и инструментом установлен волновод цилиндрической формы.The problem is solved due to the fact that the shock drive with a kinetic energy recuperator consists of a rotational to translational conversion mechanism made in the form of a differential and a crank assembly, a gearbox, a waveguide tool connected to the motor shaft through a gearbox, a striker located in the guide on the same axis as the waveguide tool, the crank assembly is made in the form of a kinetic energy recuperator associated with the differential by means of crank shafts, pivotally connected by connecting rods to the striker, and at the ends of the cranks inertial masses and their balances are located, while an overrunning clutch is installed on the axis of the engine shaft, and a flywheel is fixed between it and the differential on the same shaft as the engine. In addition, a cylindrical waveguide is installed between the striker and the tool.

Сущность конструкции полезной модели поясняется чертежом.The essence of the design of the utility model is illustrated in the drawing.

Привод ударного действия с рекуператором кинетической энергии содержит двигатель 1, с валом которого соединена муфта 2, с другой стороны муфты 2 на одной оси с валом двигателя расположена шестеренка 3 и обгонная муфта 10. Колесо 7 зацеплено с колесом 8, посаженным на трубчатый вал, внутри которого расположен вал от муфты 2 до конического колеса дифференциала 9, имеющего два вала кривошипов, на концах последних расположены инерционные массы 11 и их противовесы 12; кривошипы шарнирно соединены шатунами 13 и бойком 14, находящимся в направляющей по одной оси с цилиндрическим волноводом 15 поджатым пружинами к инструменту 6. Между обгонной муфтой 10 и дифференциалом 9 на валу двигателя 1 установлен маховик 5.The shock drive with a kinetic energy recuperator contains an engine 1, a coupling 2 is connected to the shaft, on the other side of the coupling 2 there is a gear 3 and an overrunning clutch 10. The wheel 7 is engaged with the wheel 8 mounted on the tubular shaft inside which the shaft is located from the clutch 2 to the conical wheel of the differential 9 having two crank shafts, at the ends of the latter there are inertial masses 11 and their counterweights 12; the cranks are pivotally connected by connecting rods 13 and the striker 14, which is located in the guide along the same axis with the cylindrical waveguide 15, is spring-loaded to the tool 6. Between the overrunning clutch 10 and the differential 9, a flywheel 5 is mounted on the shaft of the engine 1.

Работает привод ударного действия с рекуператором кинетической энергии следующим образом.A shock drive with a kinetic energy recuperator operates as follows.

Момент от двигателя 1 через муфту 2 передается через колеса 3,4,7 и 8 на трубчатый вал дифференциала 9, корпус которого приобретает угловую скорость ω1. Вал кривошипов до положения, показанного на фигуре, имеет угловую скорость взвода кривошипа ωy01. Затем под действием центробежных сил от угловой скорости ω1 инерционные массы 11 и 12 резко увеличивают свои скорости - это им позволяет обгонная муфта 10; через шатуны 13 и пружину (упругий элемент) боек 14 разгоняется до максимальной скорости удара, взаимодействуя в этот момент с волноводом 15 поджатым к инструменту 6. Маховик 5 заметно увеличивает скорость бойка 14, т.к. при срабатывании муфты 10 и увеличении момента инерции дифференциала 9 в процессе разгона бойка 14 не позволяет уменьшить валу 1 угловую скорость, за счет накопленной ранее инерции. При этом максимальная скорость двигателя ω0 позволяет накапливать маховику 5 наибольшую кинетическую энергию, за счет вращения.The moment from the engine 1 through the clutch 2 is transmitted through the wheels 3,4,7 and 8 to the tubular shaft of the differential 9, the housing of which acquires an angular velocity ω 1 . The crank shaft to the position shown in the figure has an angular speed of the crank cocking ω y = ω 01 . Then, under the action of centrifugal forces from the angular velocity ω 1, the inertial masses 11 and 12 sharply increase their speeds - this is allowed by overrunning clutch 10; through the connecting rods 13 and the spring (elastic element) the firing pin 14 is accelerated to a maximum impact speed, interacting at that moment with the waveguide 15 pressed against the tool 6. The flywheel 5 significantly increases the speed of the firing pin 14, because when the clutch 10 is triggered and the moment of inertia of the differential 9 increases during acceleration, the striker 14 does not allow the shaft 1 to reduce angular velocity due to earlier inertia. Moreover, the maximum engine speed ω 0 allows the flywheel 5 to accumulate the greatest kinetic energy due to rotation.

Привод ударного действия с рекуператором кинетической энергии позволяет накапливать кинетическую энергию деталей 3-13, 5 за несколько оборотов (или десятков оборотов), т.к. частота вращенияThe shock drive with a kinetic energy recuperator allows you to accumulate the kinetic energy of parts 3-13, 5 for several revolutions (or tens of revolutions), because rotation frequency

ω0>>ωy01,ω 0 >> ω y = ω 01 ,

где ω0 - угловая скорость вала двигателя;where ω 0 is the angular velocity of the motor shaft;

ωy - угловая скорость вращения кривошипов с инерционными массами 11 и противовесами 12;ω y - the angular velocity of rotation of the cranks with inertial masses 11 and balances 12;

ω1 - угловая скорость дифференциала 9;ω 1 - the angular velocity of the differential 9;

- средняя частота ударов в секунду; - the average frequency of beats per second;

π=3,14.π = 3.14.

Инерционные массы 11 динамически уравновешиваются противовесами 12, т.е. могут быть одинаковыми или разными по величине, но в последнем случае их вес обратно пропорционален расстояниям до оси вращения.Inertial masses 11 are dynamically balanced by counterweights 12, i.e. may be the same or different in magnitude, but in the latter case, their weight is inversely proportional to the distances to the axis of rotation.

Шатуны 13 полностью симметричны относительно оси вращения ω1 в любой момент времени, по этому так же как и кривошипы с инерционными массами 11 и противовесами 12 динамически уравновешены, хотя угловые скорости ωy кривошипов направлены в разные стороны.The connecting rods 13 are completely symmetrical with respect to the axis of rotation ω 1 at any moment of time, therefore, as well as cranks with inertial masses 11 and balances 12 are dynamically balanced, although the angular speeds ω y of the cranks are directed in different directions.

Наличие в системе боек - инструмент волновода 15 цилиндрической формы и определенной длины основное ударное воздействие происходит за счет динамической составляющей приложенной нагрузки, которая формируется в ударной системе и сообщается в точку контакта волновода и инструмента в виде пролонгированного ударного импульса. При этом предварительное статическое поджатие волновода к инструменту позволяет более полно использовать энергию ударного импульса.The presence in the system of strikers - a waveguide tool 15 of a cylindrical shape and a certain length, the main impact is due to the dynamic component of the applied load, which is formed in the shock system and is communicated to the point of contact of the waveguide and the tool in the form of a prolonged shock pulse. In this case, the preliminary static preload of the waveguide to the instrument allows more fully use the energy of the shock pulse.

Подвод энергии ударного импульса в зону контакта волновода и инструмента через промежуточное звено (волновод) позволяет резко повысить эффективность использования энергии передаваемой от бойка к инструменту, примерно на 38…40%, за счет рационального использования энергии волновых процессов, происходящих в волноводе и увеличения КПД.The energy supply of the shock pulse to the contact zone of the waveguide and the tool through an intermediate link (waveguide) can dramatically increase the efficiency of energy transfer from the striker to the tool by about 38 ... 40%, due to the rational use of the energy of wave processes occurring in the waveguide and increase the efficiency.

Вместо одной пары зацепления колес 7 и 8 может быть коробка скоростей, чтобы привод работал в режимах молотка или молота, т.е. с увеличением частоты ударов энергия единичного ударного импульса падает, на чертеже коробка скоростей не показана.Instead of one pair of gears for wheels 7 and 8, there may be a gearbox so that the drive operates in hammer or hammer modes, i.e. as the shock frequency increases, the energy of a single shock pulse decreases; the gearbox is not shown in the drawing.

Редуктор, состоящий из зацепления колес 3-4 в совокупности с другими узлами привода позволяют получить на инструменте перфоратора или бурильной машины эффективный ударный режим.The gearbox, consisting of gearing 3-4 wheels in combination with other drive units, allows you to get an effective shock mode on the tool of a puncher or a drilling machine.

Источники информацииInformation sources

1. В.Л.Пятов, Ю.П.Шишулин, В.Н.Адамов, Г.Т.Басенник и В.Д.Родионов. Машина ударно-вращательного действия. А.с.SU №681183. Бюл. №31 от 25.08.79.1. V.L. Pyatov, Yu.P. Shishulin, V.N. Adamov, G.T. Basennik and V.D. Rodionov. Rotary shock machine. A.s.SU No. 681183. Bull. No. 31 dated 08/25/79.

2. Б.Н.Стихановский. Привод вращательно-ударного действия. А.с.RU №2285104 С1. Бюл. №28 от 10.10.2006.2. B.N. Stikhanovsky. Rotary Impact Drive. A.s.RU No. 2285104 C1. Bull. No. 28 dated 10/10/2006.

Claims (1)

Привод ударного действия с рекуператором кинетической энергии, состоящий из механизма преобразования вращательного действия в поступательное, выполненного в виде дифференциала и кривошипно-шатунного узла, редуктора, инструмента-волновода, бойка, находящегося в направляющей на одной оси с инструментом-волноводом, кривошипно-шатунный узел выполнен в виде рекуператора кинетической энергии, связанного с дифференциалом посредством валов кривошипов, шарнирно соединенных шатунами с бойком, а на концах кривошипов расположены инерционные массы и их противовесы, при этом на оси вала двигателя установлена обгонная муфта, отличающийся тем, что между муфтой и дифференциалом установлен на одном валу с двигателем маховик, который позволяет снизить потери части накопленной кинетической энергии масс привода в процессе выхода дифференциала на удар бойка, стабилизировать частоту вращения, а также между бойком и инструментом установлен волновод цилиндрической формы, способствующий пролонгации ударного воздействия на инструмент и увеличению КПД.
Figure 00000001
A shock drive with a kinetic energy recuperator, consisting of a rotational to translational conversion mechanism made in the form of a differential and a crank assembly, a gearbox, a waveguide tool, a striker located in the same axis as the waveguide tool, a crank assembly made in the form of a kinetic energy recuperator associated with the differential by means of crank shafts pivotally connected by connecting rods to the striker, and inertial m are located at the ends of the cranks Assy and their balances, while an overrunning clutch is installed on the axis of the engine shaft, characterized in that a flywheel is installed between the clutch and the differential on the shaft with the engine, which allows to reduce the loss of part of the stored kinetic energy of the drive masses during the differential output on the hammer the rotation frequency, as well as between the striker and the tool, a cylindrical waveguide is installed, which helps to prolong the impact on the tool and increase the efficiency.
Figure 00000001
RU2010126364/03U 2010-06-28 2010-06-28 SHOCK ACTUATOR WITH KINETIC ENERGY RECOVERY RU104228U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010126364/03U RU104228U1 (en) 2010-06-28 2010-06-28 SHOCK ACTUATOR WITH KINETIC ENERGY RECOVERY

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010126364/03U RU104228U1 (en) 2010-06-28 2010-06-28 SHOCK ACTUATOR WITH KINETIC ENERGY RECOVERY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU104228U1 true RU104228U1 (en) 2011-05-10

Family

ID=44733066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010126364/03U RU104228U1 (en) 2010-06-28 2010-06-28 SHOCK ACTUATOR WITH KINETIC ENERGY RECOVERY

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU104228U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU176141U1 (en) * 2017-05-22 2018-01-09 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Машпром" (ЗАО "НПП "Машпром") DEVICE FOR DESTRUCTION OF BLOCKS OF FISHES OF DEEP FREEZING

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU176141U1 (en) * 2017-05-22 2018-01-09 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Машпром" (ЗАО "НПП "Машпром") DEVICE FOR DESTRUCTION OF BLOCKS OF FISHES OF DEEP FREEZING

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2377458C2 (en) Operation method of power rotation drive and power plant for its implementation
JP6659679B2 (en) Power unit
RU104228U1 (en) SHOCK ACTUATOR WITH KINETIC ENERGY RECOVERY
US4095654A (en) Impact device with multiple connecting rods and gearing
US20110180285A1 (en) Implement having an overrunning clutch
CN104931256A (en) Overrunning clutch performance testing device
RU2285104C1 (en) Rotary-percussion drive
US20110226555A1 (en) Wheel arm displacing center of gravity
EP2330318B1 (en) Device for converting oscillatory motion into unidirectional rotational motion
US3248957A (en) Percussion apparatus, actuated by eccentric revolving masses, incorporating an electric motor
RU52928U1 (en) ROTATION TRANSMISSION DEVICE
RU2340790C1 (en) Propulsion windmill converting rotary motion into translation
SU43844A1 (en) Driving hammer
RU2514958C2 (en) Power drive
RU2531856C2 (en) Automatic inertia transformer
US20070137420A1 (en) Method and device for self-contained inertial vehicular propulsion
RU2223192C2 (en) Centrifugal power propulsive device
CN210066749U (en) Eccentric assembly for vibration hammer
RU2610320C1 (en) Percussion mechanism
SU899888A1 (en) Percussive device
RU2012157947A (en) POWER DRIVE ROTATION
RU2664853C1 (en) Inertial propulsor
US2194996A (en) Starting device
RU2482355C2 (en) Drive mechanism for mechanical transmission
SU1229632A2 (en) Bed for testing gearings

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20110214