RU2026978C1

RU2026978C1 - Percussive mechanism

Info

Publication number: RU2026978C1
Authority: RU
Inventors: Л.Т. Дворников; Э.Я. Живаго
Original assignee: Сибирский металлургический институт
Priority date: 1992-02-19
Filing date: 1992-02-19
Publication date: 1995-01-20

Abstract

FIELD: hole drilling. SUBSTANCE: to reduce load on mechanism, used between slider and striker is kinematic link screw-nut- screw with installation of spacer spring that allows more efficient utilization of kinetic energy of striker acceleration. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к горному, а конкретно - к машинам ударного действия, и может быть использовано в качестве ударного механизма для бурения шпуров в горных породах высокой крепости и по бетону. The invention relates to mechanical engineering, in particular to mining, and in particular to percussion machines, and can be used as a percussion mechanism for drilling holes in rocks of high strength and concrete.

Электрические бурильные машины, выполненные в виде кривошипно-шатунного механизма, в которых ползун является ударником, не получили применения из-за больших нагрузок на шатун и кривошип. Известен механизм с гибкой связью ползуна и ударника [1]. Этот механизм состоит из кривошипно-шатунной группы и ударника, соединенного с ползуном спиральной пружиной. Недостатком механизма является то, что между ударником и ползуном отсутствует кинематическая связь, вследствие чего во время рабочего хода из-за упругости гибкой связи движение бойка может отличаться от движения ползуна и скорость ударника в момент удара может не совпадать с максимальной скоростью, обеспечивающей наивысшую энергию удара. Electric drilling machines, made in the form of a crank mechanism, in which the slider is a hammer, have not been used due to the large loads on the connecting rod and crank. A known mechanism with a flexible connection slider and drummer [1]. This mechanism consists of a crank group and a hammer connected to a slider by a spiral spring. A drawback of the mechanism is that there is no kinematic connection between the striker and the slider, as a result of which, during the working stroke, due to the elasticity of the flexible coupling, the striker movement may differ from the slide movement and the striker speed at the moment of impact may not coincide with the maximum speed providing the highest impact energy .

В кривошипно-ползунном ударном механизме с шарнирно-рычажным захватывающим устройством [2], состоящем из кривошипно-коромыслового механизма и ударника с пружиной, кинематическая связь между ударником и шатуном применяется только для взвода пружины ударника. Во время работы данного устройства структура механизма изменяется, он превращается то в одноподвижный кривошипно-ползунный, то в кривошипно-коромысловый механизм с двумя степенями свободы для осуществления захвата ударника и взвода пружины, после освобождения которой ударник производит удар по инструменту. Недостатки данного механизма - сложность конструкции и трудность обеспечения захвата ударника качающимся коромыслом, он не всегда может срабатывать, что приводит к пропуску отдельных ударов и уменьшению ударной мощности машины. In a crank-slide mechanism with an articulated-lever gripping device [2], consisting of a crank-beam mechanism and a hammer with a spring, the kinematic connection between the hammer and the connecting rod is used only for cocking the hammer spring. During the operation of this device, the structure of the mechanism changes, it turns into a single-moving crank-slide, then a crank-beam mechanism with two degrees of freedom for grabbing the striker and cocking the spring, after the release of which the striker strikes the instrument. The disadvantages of this mechanism are the complexity of the design and the difficulty of ensuring the capture of the drummer by the swinging beam, it cannot always work, which leads to the omission of individual strokes and a decrease in the impact power of the machine.

Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия и увеличение срока службы деталей механизма за счет кинематической связи между ползуном, выполненным за одно целое с несамотормозящим винтом, гайка которого образует несамотормозящую пару с ударником. The purpose of the invention is to increase the efficiency and increase the service life of parts of the mechanism due to the kinematic connection between the slide made in one piece with a non-self-locking screw, the nut of which forms a non-self-braking pair with a hammer.

На чертеже показана конструкция предлагаемого ударного механизма. The drawing shows the design of the proposed impact mechanism.

Ударный механизм содержит кривошип 1, шатун 2, ползун 3 с выполненным с ним за одно целое несамотормозящим винтом 4, ударник 5 с выполненным с ним за одно целое винтом 6 и гайка 7. Пружина растяжения-сжатия 8 устанавливает дистанцию между ползуном и ударником. Удар воспринимается волноводом 9. The shock mechanism comprises a crank 1, a connecting rod 2, a slider 3 with a non-self-locking screw 4 made with it in one piece, a hammer 5 with a screw 6 made with it in one piece and a nut 7. The tension-compression spring 8 sets the distance between the slider and the hammer. The shock is perceived by the waveguide 9.

Работает ударный механизм следующим образом. Кривошип 1, получая движение от двигателя вращательного действия, шатуном 2 разгоняет ползун 3, который через винт 4, гайку 7 и винт 6 разгоняет ударник 5. Скорости ползуна и ударника перед ударом оказываются равными или очень близкими. В момент удара по хвостовику волновода отраженный ударный импульс (отдача) не воздействует на шатун 2 и кривошип 1, так как гайка 7, проворачиваясь, позволяет обеспечить сближение ползуна и гайки. Вся нагрузка отдачи при этом воспринимается пружиной 8, которая сжимается. Дальнейшее вращение кривошипа 1 заставляет ползун 3 двигаться назад, при этом через винты 4 и 6 и гайку 7 увлекается ударник 5, а пружина 8, разжимаясь, устанавливает первоначальную дистанцию между ползуном и ударником. The shock mechanism works as follows. Crank 1, receiving movement from a rotary engine, with a connecting rod 2 accelerates the slider 3, which through the screw 4, the nut 7 and the screw 6 accelerates the hammer 5. The speeds of the slide and the hammer before the impact are equal or very close. At the moment of impact on the shank of the waveguide, the reflected shock impulse (recoil) does not affect the connecting rod 2 and crank 1, since the nut 7, turning, makes it possible to bring the slide and nut closer together. In this case, the entire recoil load is perceived by the spring 8, which is compressed. Further rotation of the crank 1 causes the slider 3 to move backward, while the hammer 5 is carried through the screws 4 and 6 and the nut 7, and the spring 8, unclenching, sets the initial distance between the slider and the hammer.

Иными словами, при рабочем ходе механизма ударник вместе с ползуном перемещается в корпусе за счет кинематической связи винт-гайка-винт и пружины, выполняя заданный закон движения, и наносит удар по инструменту в заданный момент. После удара сила инерции ползуна и сила отдачи ударника направлены навстречу, заставляя гайку вращаться, а пружину - сжиматься. При холостом ходе под действием сжатой пружины ползун и ударник удаляются один относительно другого, заставляя гайку вращаться в противоположном направлении, и возвращаются в исходное положение. In other words, during the working stroke of the mechanism, the drummer together with the slider moves in the housing due to the kinematic connection screw-nut-screw and springs, fulfilling a given law of motion, and strikes the instrument at a given moment. After the impact, the inertia of the slider and the recoil force of the impactor are directed towards one another, causing the nut to rotate and the spring to compress. When idling, under the action of a compressed spring, the slider and the striker are removed one relative to the other, causing the nut to rotate in the opposite direction, and return to their original position.

Предложенная конструкция надежно защищает кривошип и шатун от ударов при отдаче, обеспечивает повышение энергии одиночного удара, гарантированно обеспечивает частоту ударов в соответствии с частотой вращения кривошипа, тем самым повышает коэффициент полезного действия и увеличивает срок службы деталей механизма. The proposed design reliably protects the crank and connecting rod from shock during recoil, provides an increase in the energy of a single shock, ensures the frequency of strokes in accordance with the speed of the crank, thereby increasing the efficiency and increasing the service life of the mechanism parts.

Claims

SHOCK MECHANISM, including a crank connected to the slider by means of a connecting rod, a striker and a spring, characterized in that a kinematic connection is made between the slider and the striker in the form of a non-self-locking screw fixed to the slider, the nut of which forms a non-self-locking screw pair with the striker, and the spring is remotely mounted between drummer and slider.