RU2224076C1 - Бурильная машина - Google Patents
Бурильная машина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2224076C1 RU2224076C1 RU2002117453/03A RU2002117453A RU2224076C1 RU 2224076 C1 RU2224076 C1 RU 2224076C1 RU 2002117453/03 A RU2002117453/03 A RU 2002117453/03A RU 2002117453 A RU2002117453 A RU 2002117453A RU 2224076 C1 RU2224076 C1 RU 2224076C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spindle
- rotation
- carrier
- central
- wheels
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к бурильной технике, в частности к ручным переносным электрическим или пневмоинструментам для производства бурильных работ в камне и бетоне, а также для работ с абразивными материалами при притирочном шлифовании. Устройство содержит корпус, двигатель, генератор крутильных колебаний и шпиндель. Генератор крутильных колебаний выполнен в виде планетарного механизма, имеющего переменное передаточное отношение с изменяющимся знаком и преобладанием области значений одного знака, два центральных колеса, одно из которых некруглое и может быть закреплено на корпусе или на шпинделе, приводное водило, несущее балансировочный противовес и ось 2-х рядных сателлитов, обеспечивающих кинематическую связь водила со шпинделем. Работа устройства основана на преобразовании равномерного вращения водила в циклическое знакопеременное вращение шпинделя, имеющее преобладающее направление вращения с положительным или отрицательным знаком. Повышается надежность и долговечность работы бурильной машины, при этом повышается эффективность бурения и расширяются технологические возможности. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к бурильной технике, в частности к ручным переносным электрическим или пневмоинструментам для производства бурильных работ в камне и бетоне, а также для работ с абразивными материалами при притирочном шлифовании.
Известен вращатель породоразрушающих станков, содержащий планетарный редуктор, возбудитель крутильных колебаний, ведомый и ведущий валы с дисками, имеющие сферическую и цилиндрическую поверхности соударения (авт.св. СССР № 901493, Е 21 В 3/02).
Недостатком данного устройства является неуправляемый характер крутильных колебаний и их зависимость от жесткости пружин.
Наиболее близким по технической сущности является буровой станок, содержащий корпус, приводной двигатель, породоразрушающий инструмент, связанный с инерционной трансмиссией привода вращения. Последняя включает механизм подачи, задающее устройство и импульсатор, выполненный на базе дифференциального механизма, имеющего неуравновешенные сателлиты для получения знакопеременных импульсов крутящих моментов, используемых для работы устройства(авт.св. СССР № 1504322 А2, Е 21 В 3/02).
Недостатком данного устройства является сложность конструкции и применение в импульсаторе 2-х муфт свободного хода, являющихся ненадежными и недолговечными элементами.
Цель изобретения - повышение эффективности работы буровой машины и расширение технологических возможностей.
Поставленная задача достигается тем, что в бурильной машине, содержащей корпус, двигатель, зубчатый редуктор, генератор крутильных колебаний и шпиндель, согласно изобретению генератор крутильных колебаний выполнен в виде планетарного механизма, имеющего переменное передаточное отношение с изменяющимся знаком и преобладанием области значений одного знака, два центральных колеса, одно из которых жестко закреплено на корпусе, а другое жестко закреплено на шпинделе, водило, являющееся приводным и несущее балансировочный противовес и ось 2-х рядных сателлитов, находящихся в зацеплении с центральными колесами и обеспечивающих кинематическую связь водила со шпинделем.
В бурильной машине согласно изобретению в планетарном механизме одно из центральных колес смещено относительно своей оси вращения и имеет некруглую форму, а сопряженный с ним круглый сателлит эксцентрично смещен относительно своей оси вращения на такую же величину и имеет одинаковое число зубьев.
В бурильной машине согласно изобретению в планетарном механизме числа зубьев второго центрального колеса и сателлита выбираются исходя из межосевого расстояния, необходимого преобладающего направления вращения и удовлетворяют условию:
где е - величина смещения колес;
|Δ| - абсолютное значение разности радиусов начальных окружностей центральных колес, установленных без смещения.
Такое конструктивное выполнение бурильной машины обеспечит достижение заданного результата за счет применения передачи с некруглым колесом со средним значением передаточного отношения 1:1, обеспечивающей циклически изменяющееся, передаточное отношение. Применение зубчатой планетарной передачи позволяет получить переменное передаточное отношение, закон изменения которого выражается функцией, имеющей положительные, отрицательные и экстремальные значения. Применение балансировочного противовеса позволяет компенсировать дисбаланс, создаваемый сателлитами, и снизить вибрации при работе с высокими скоростями вращения.
Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых
на фиг.1 изображена кинематическая схема бурильной машины;
на фиг.2 - схема положений начальных окружностей сателлитов относительно центральных колес для работы с преобладающим положительным переменным передаточным отношением;
на фиг.3 - схема положений начальных окружностей сателлитов относительно центральных колес с преобладающим отрицательным переменным передаточным отношением.
Бурильная машина содержит корпус 9, электрический или пневмодвигатель 10, связанный через зубчатый редуктор 8 с водилом В планетарного механизма, на котором закреплен балансировочный противовес 6 и подвижно установлена ось 5 2-х рядных сателлитов 2 и 3, находящихся в зацеплении с закрепленным на корпусе некруглым центральным колесом 1 и центральным колесом 4, жестко связанным со шпинделем 7.
Бурильная машина работает следующим образом. При включении двигателя 10 вращение через зубчатый редуктор 8 передается водилу В, которое несет ось 5 2-х рядных сателлитов 2 и 3 и сообщает последним движение обкатывания неподвижного центрального колеса 1 и центрального колеса 4, жестко связанного со шпинделем 7. В результате обкатывания эксцентричным сателлитом 2 закрепленного некруглого смещенного центрального колеса 1 возникают радиальные биения, которые вызывают несимметричное качательное движение центрального колеса 4 и связанного с ним шпинделя 7 с результирующим поворотом за каждый оборот водила в направлении, определяемом преобладанием области положительных или отрицательных значений переменного передаточного отношения планетарного механизма.
Среднее значение передаточного отношения планетарного механизма при ω1=0 определяется по формуле:
где - угловые скорости соответственно некруглого центрального колеса 1, водила В и центрального колеса 4;
Z1, Zz, Z3, Z4 - числа зубьев колес 1, 2, 3, 4.
Мгновенное значение передаточного отношения определяется по формуле:
где - мгновенные значения радиусов начальных окружностей некруглого центрального колеса 1 и эксцентричного сателлита 2 в точке их соприкосновения;
R3, R4 - радиусы начальных окружностей сателлита 3 и центрального колеса 4.
Из формулы следует, что соотношение определяет мгновенное значение передаточного отношения и его знак.
При передаточное отношение положительно, направления вращений водила и центрального колеса 4 одинаковые.
При передаточное отношение отрицательно, направления вращений водила и центрального колеса 4 противоположные.
Соотношение имеет максимальные значения при максимальной разности мгновенных значениях радиусов начальных окружностей в точке их соприкосновения
На фиг.2 изображены 4 экстремальных положения начальных окружностей сателлитов 2 и 3 относительно центральных колес 1 и 4. Радиусы начальных окружностей центрального колеса1 (установленного без смещения и имеющего круглую форму) и сателлита 2 определяются из условия равенства чисел зубьев: Z1=Z2. Радиусы начальных окружностей центральных колес 1 и 4 связаны условием: 0 |Δ|<е;
где: |А| - абсолютное значение разности радиусов начальных окружностей центральных колес 1 и 4, установленных без смещения;
е - величина смещения колес.
Для верхнего по схеме положения соотношения радиусов начальных окружностей:
Это положение соответствует максимальной скорости вращения центрального колеса 4 и связанного с ним шпинделя 7 в одинаковом с водилом В направлении вращения.
Поворот водила В на угол α сопровождается уменьшением скорости ω4 до нуля.
В этом положении соотношение
Дальнейший поворот водила В на угол β связан с изменением направления вращения центрального колеса 4 на противоположное и увеличением скорости ω4 до максимального значения в нижнем положении, имеющем соотношение радиусов:
Максимальное значение скорости с отрицательным знаком в этом положении меньше максимального значения с положительным знаком при нахождении сателлитов в верхнем положении, т.к. Δ1>Δ2.
Поворот водила В на угол β соответствует положению сателлитов, при котором =0. Дальнейший поворот водила на угол α связан с изменением направления вращения центрального колеса 4 и увеличением скорости до максимального значения в верхнем по схеме положении сателлитов.
Непрерывное вращение водила В преобразуется в несимметричное качательное движение шпинделя с установленным в нем инструментом, состоящее из поворота на угол, пропорциональный углу поворота водила 2α в направлении, совпадающем с направлением вращения водила (с положительным знаком), и поворота на угол, пропорциональный углу 2β в противоположном направлении (с отрицательным знаком). В результате за каждый оборот водила В происходит поворот шпинделя в направлении, совпадающем с направлением вращения водила и пропорциональный разности углов 2α и 2β и среднему передаточному отношению планетарного механизма.
На фиг.3 изображены 4 экстремальных положения начальных окружностей сателлитов 2 и 3 относительно начальных окружностей центральных колес 1 и 4 при работе планетарного механизма с преобладающим отрицательным переменным передаточным отношением. Изменение соотношений радиусов (Δ1 <Δ2) позволяет изменить направления вращений шпинделя на противоположные. Работа устройства, выполненного по этой схеме, аналогична работе устройства, выполненного по схеме по схеме 2.
Закрепление центрального колеса 4 на корпусе, а некруглого центрального колеса 1 на шпинделе вызывает изменение знаков переменного передаточного отношения. Работа устройства аналогична вышеописанной.
Изменение направления вращения инструмента в течение каждого оборота водила повышает эффективность бурения за счет удаления разрушенного обрабатываемого материала, находящегося между рабочей частью инструмента и обрабатываемой поверхностью, обладающего абразивными свойствами и ухудшающего контакт, а также повышает стойкость инструмента за счет его самозаточки. Плавное изменение направлений вращения шпинделя и применение балансировочного противовеса позволяет осуществлять работу с высокими скоростями, а также использовать устройство для работ с абразивными материалами и пастами при притирочном шлифовании.
Claims (3)
1. Бурильная машина, содержащая корпус, двигатель, зубчатый редуктор, генератор крутильных колебаний и шпиндель, отличающаяся тем, что генератор крутильных колебаний выполнен в виде планетарного механизма, имеющего переменное передаточное отношение с изменяющимся знаком и преобладанием области значений одного знака, два центральных колеса, одно из которых жестко закреплено на корпусе, а другое жестко закреплено на шпинделе, водило, являющееся приводным и несущее балансировочный противовес и ось двух рядных сателлитов, находящихся в зацеплении с центральными колесами и обеспечивающих кинематическую связь водила со шпинделем.
2. Бурильная машина по п.1, отличающаяся тем, что в планетарном механизме одно из центральных колес смещено относительно своей оси вращения и имеет некруглую форму, а сопряженный с ним круглый сателлит эксцентрично смещен относительно своей оси вращения на такую же величину и имеет одинаковое число зубьев.
3. Бурильная машина по п.1, отличающаяся тем, что в планетарном механизме числа зубьев второго центрального колеса и сателлита выбираются, исходя из межосевого расстояния, необходимого преобладающего направления вращения шпинделя, и удовлетворяют условию
0<|Δ|<е,
где е - величина смещения колес;
|Δ| - абсолютное значение разности радиусов начальных окружностей центральных колес, установленных без смещения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002117453/03A RU2224076C1 (ru) | 2002-07-02 | 2002-07-02 | Бурильная машина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002117453/03A RU2224076C1 (ru) | 2002-07-02 | 2002-07-02 | Бурильная машина |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002117453A RU2002117453A (ru) | 2004-01-20 |
RU2224076C1 true RU2224076C1 (ru) | 2004-02-20 |
Family
ID=32172939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002117453/03A RU2224076C1 (ru) | 2002-07-02 | 2002-07-02 | Бурильная машина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2224076C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2576747C2 (ru) * | 2012-08-22 | 2016-03-10 | Метабоверке Гмбх | Устройство передаточного механизма для буровых станков, а также бурильных машин |
-
2002
- 2002-07-02 RU RU2002117453/03A patent/RU2224076C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КРАЙНЕВ А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. - М.: Машиностроение, 1987, с. 291. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2576747C2 (ru) * | 2012-08-22 | 2016-03-10 | Метабоверке Гмбх | Устройство передаточного механизма для буровых станков, а также бурильных машин |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002117453A (ru) | 2004-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1259604A (en) | Motor driven tool | |
JPS601150B2 (ja) | ハンマー工具 | |
CN102985616A (zh) | 用于压实地面的压实设备和方法 | |
CN102454151B (zh) | 一种集振动、振荡及复合激振于一体的压路机 | |
RU2224076C1 (ru) | Бурильная машина | |
RU2391504C2 (ru) | Приводное устройство для вращающегося, работающего с колебательным нагружением инструмента и инструмент с таким устройством | |
US3447398A (en) | Energy transfer device | |
JPS63232970A (ja) | 重回転バレル加工法 | |
KR100384374B1 (ko) | 진동 공구홀더를 포함한 래핑 헤드 | |
KR930703118A (ko) | 차량용 파워 스티어링 기어의 제작에 사용되는 기계 | |
CN107497655A (zh) | 一种扭转混沌振动激振器 | |
RU2097600C1 (ru) | Инерционный движитель | |
US20180202522A1 (en) | Vibratory system having an oscillating plate | |
US3659464A (en) | Mechanical vibrator | |
SU1458178A1 (ru) | Вибрационный шлифовальный станок | |
US1974514A (en) | Driving gear with automatically alternating transmission | |
SU977144A1 (ru) | Гайковерт | |
SU795927A1 (ru) | Электрический вибрационныйгАйКОВЕРТ | |
RU2686518C1 (ru) | Способ создания колебаний | |
SU244978A1 (ru) | Вращатель для бурового станка | |
CN215443907U (zh) | 一种旋挖钻机用高频扭转振动回转动力头 | |
RU2042494C1 (ru) | Устройство для доводки плоскостей | |
SU1442270A1 (ru) | Вибровозбудитель момента | |
RU2552765C2 (ru) | Силовой привод вращения | |
SU1154995A1 (ru) | Вибропогружатель |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040703 |