RU2009873C1

RU2009873C1 - Electric shock machine

Info

Publication number: RU2009873C1
Authority: RU
Inventors: В.Г. Мельцер
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт "Гидроприбор"
Priority date: 1991-05-30
Filing date: 1991-05-30
Publication date: 1994-03-30

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: main member of the machine is an electromagnetic system which has a flat coil and a diaphragm which strikes a working tool when current of a reservoir capacitor charged from a power source passes through the coil. EFFECT: improved structure. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электроинструменту, используемому в строительных работах для пробивания отверстий в стенах и потолках. The invention relates to a power tool used in construction work for punching holes in walls and ceilings.

Известны электрические ударные машины, работающие по принципу преобразования вращательного движения, создаваемого электродвигателем, в возвратно-поступательное с помощью механической передачи. Известны также машины, использующие тяговую силу электромагнитов. Known are electric impact machines operating on the principle of converting rotational motion generated by an electric motor into reciprocating using mechanical transmission. Also known are machines using the traction force of electromagnets.

Прототипом изобретения является электрическая машина ударного действия, которая содержит тяговый электромагнит, якорь которого является бойком, рабочий инструмент и буфер. Электромагнит содержит катушки прямого и обратного хода якоря, подключаемые к питающей сети через выпрямительные диоды и автоматический переключатель направления тока. Каждый цикл работы машины состоит из прямого хода, во время которого боек производит удар по рабочему инструменту, и обратного хода, во время которого боек возвращается в исходное положение. The prototype of the invention is an electric percussion machine, which contains a traction electromagnet, the anchor of which is lively, a working tool and a buffer. The electromagnet contains coils of forward and reverse travel of the armature connected to the mains through rectifier diodes and an automatic current direction switch. Each cycle of the machine consists of a forward stroke, during which the firing pin strikes the working tool, and a reverse stroke, during which the firing pin returns to its original position.

Недостатком этой машины является большое значение мощности, потребляемой из питающей сети во время удара. The disadvantage of this machine is the great importance of the power consumed from the mains during an impact.

Целью изобретения является снижение потребляемой мощности от источника питания во время удара. The aim of the invention is to reduce the power consumption from the power source during impact.

Поставленная цель достигается тем, что в электрической ударной машине, содержащей предназначенный для соединения с источником питания выпрямительный диод, электромагнит, переключатель и соосно установленные рабочий инструмент, боек и буфер, электромагнит выполнен в виде плоской катушки индуктивности и связанной с ней электромагнитной связью плоской мембраны, являющейся бойком, переключатель выполнен в виде коммутатора и зарядного и разрядного ключей, управляемые входы которых соединены с соответствующими выходами коммутатоpа, машина снабжена резистором, накопительным конденсатором и возвратной пружиной, соединенной с рабочим инструментом, выпрямительный диод, зарядный ключ, резистор и накопительный конденсатор соединены последовательно, а разрядный ключ и катушка индуктивности соединены также последовательно и подключены к накопительному конденсатору. This goal is achieved by the fact that in an electric shock machine containing a rectifying diode, an electromagnet designed to be connected to a power source, an electromagnet, a switch and a coaxially mounted working tool, a striker and a buffer, the electromagnet is made in the form of a flat inductor and the associated electromagnetic coupling of a flat membrane, being brisk, the switch is made in the form of a switch and a charging and discharge keys, the controlled inputs of which are connected to the corresponding outputs of the switch, machines and equipped with a resistor, a storage capacitor and a return spring connected to the working tool, a rectifier diode, a charging key, a resistor and a storage capacitor are connected in series, and a discharge key and an inductor are also connected in series and connected to the storage capacitor.

На чертеже показана кинематически схема заявляемой электрической ударной машины, где обозначены выпрямительный диод 1, зарядный ключ 2, резистор 3, накопительный конденсатор 4, коммутатор 5, разрядный ключ 6, буфер 7, катушка индуктивности 8, мембрана 9, рабочий инструмент 10 и возвратная пружина 11. The drawing shows a kinematic diagram of the inventive electric impact machine, where the rectifier diode 1, charging key 2, resistor 3, storage capacitor 4, switch 5, discharge key 6, buffer 7, inductor 8, membrane 9, working tool 10 and return spring are indicated eleven.

Работа машины происходит следующим образом. После подключения машины к источнику питания в течение промежутка времени t_зар, определяемого коммутатором 5, происходит заряд конденсатора 4 через диод 1, ключ 2 и резистор 3 от источника питания. По окончании t_заркоммутатор размыкает ключ 2 и замыкает ключ 6 на время t_разр, в течение которого энергия, накопленная конденсатором, передается в катушку индуктивности 8. Под действием тока, протекающего через катушку при разряде конденсатора, в катушке возникает магнитное поле, которое наводит в мембране 9 вихревой ток. Взаимодействие тока катушки с током мембраны вызывает силу отталкивания мембраны от катушки, под действием которой мембрана производит удар по рабочему инструменту 10. После удара рабочий инструмент вместе с мембраной возвращается в исходное положение под действием пружины 11. Реакция катушки во время удара амортизируется буфером 7. По окончании времени t_разр коммутатор вновь замыкает ключ 2 и размыкает ключ 6 и конденсатор 4 накапливает энергию для следующего удара.The operation of the machine is as follows. After connecting the machine to the power source for a period of time t _zar determined by the switch 5, the capacitor 4 is charged through the diode 1, key 2 and the resistor 3 from the power source. At the end of the t _{charge, the} switch opens the key 2 and closes the key 6 for the time t _bit , during which the energy accumulated by the capacitor is transferred to the inductor 8. Under the action of the current flowing through the coil during the discharge of the capacitor, a magnetic field arises in the coil, which induces in the membrane 9 eddy current. The interaction of the coil current with the membrane current causes the membrane to repel from the coil, under which the membrane strikes the working tool 10. After the impact, the working tool together with the membrane returns to its original position under the action of the spring 11. The reaction of the coil during shock is buffered by 7. at the end of time t _{bit, the} switch closes the key 2 again and opens the key 6 and the capacitor 4 accumulates energy for the next shock.

При реализации заявляемой машины в качестве выпрямительного диода 1 может быть применен любой силовой диод, допускающий величину обратного напряжения, равную напряжению V источника питания, и значение тока не менее величины I = V/R , где R - величина сопротивления резистора 3. В качестве ключей 2 и 6 могут быть применены электромагнитные реле, искровые разрядники, тиристоры. Коммутатор 5 может быть выполнен по схеме несимметричного мультивибратора на транзисторах или микросхеме. Катушка индуктивности 8 выполняется путем спиральной укладки плоского медного провода в основание из изолирующего материала, например фторопласта, и закрепления витков клеящим составом, например эпоксидной смолой. Мембрана 9 изготавливается из меди или алюминия. When implementing the inventive machine as a rectifying diode 1, any power diode can be used that allows a reverse voltage equal to the voltage V of the power source and a current value of at least I = V / R, where R is the resistance value of resistor 3. As keys 2 and 6, electromagnetic relays, spark gaps, thyristors can be applied. The switch 5 can be made according to the scheme of an asymmetric multivibrator with transistors or a microcircuit. The inductor 8 is made by spiral laying a flat copper wire into the base of an insulating material, such as fluoroplastic, and fixing the coils with an adhesive composition, such as epoxy. The membrane 9 is made of copper or aluminum.

Существенные отличия предлагаемой машины по сравнению с прототипом заключается в том, что в ней применен электромагнитный источник плоской волны давления, позволяющий получать большие величины импульсных давлений, а также в том, что в ней использован накопитель электрической энергии, позволяющий снизить потребляемую мощность от источника питания во время удара. Эффективность изобретения заключается в снижении величины мощности, потребляемой от питающей сети во время удара, так как в заявляемой машине эта мощность потребляется от накопительного конденсатора, а накопление энергии происходит в паузах между ударами. (56) Авторское свидетельство СССР N 397328, кл. B 25 D 11/04, 1971. Significant differences of the proposed machine compared with the prototype lies in the fact that it uses an electromagnetic source of a plane pressure wave, which allows to obtain large values of pulsed pressures, and also that it uses an electric energy storage device, which allows to reduce the power consumption from the power source during impact time. The effectiveness of the invention is to reduce the amount of power consumed from the supply network during an impact, since in the inventive machine this power is consumed from a storage capacitor, and energy is accumulated in the pauses between strokes. (56) Copyright certificate of the USSR N 397328, cl. B 25 D 11/04, 1971.

Claims

ELECTRIC SHOCK MACHINE containing a rectifier diode, an electromagnet, a switch and coaxially mounted working tools, strikers and buffers, designed to be connected to a power source, characterized in that, in order to reduce the consumed power from the power source during the shock, it is made in the form of an electric inductance and associated electromagnetic coupling of a flat membrane, which is a striker, the switch is made in the form of a switch and a charge and discharge keys, the controlled inputs of which are connected with the corresponding outputs of the switch, the machine is equipped with a resistor, a storage capacitor and a return spring connected to a working tool, a rectifier diode, a charge switch, a resistor and a storage capacitor are connected in series, and a discharge key and an inductor are also connected in series and connected to the storage capacitor.