SU1052627A1

SU1052627A1 - Машина ударного действи

Info

Publication number: SU1052627A1
Application number: SU792765328A
Authority: SU
Inventors: Константин Константинович Тупицын
Original assignee: Институт Горного Дела Со Ан Ссср
Priority date: 1979-05-14
Filing date: 1979-05-14
Publication date: 1983-11-07
Also published as: FR2532876A1; FR2532876B1; US4690225A

Abstract

1. МАШИНА УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ , включающа полый корпус, рабочий инструмент, смонтированный в корпусе, ударник, размещенный в полости корпуса и раздел ющий указанную полость на две рабочие камеры - переднюю и заднюю, сообщенный с последней посредством воздухопровод щего рукава пневматический пульсатор в виде полого корпуса с подвижным вытеснителем, кинематически св занным с двигателем, отличающа с тем, что, с целью повышени удельной мощности, упрощени конструкции, улучшени шумовых характеристик и расширени области применени , передн и задн рабочие камеры изолированы от внешней среды и сообщены между собой каналом малого проходного сечени . 2.Машина по п. 1, отличающа с тем, что канал, сообщающий переднюю рабочую камеру с задней, выполнен в ударнике. 3.Машина по п. 1, отличающа с тем, что канал, сообщающий переднюю рабочую камеру с задней, выполнен в стенке корпуса . 4.Мащина по п. 1, отличающа с тем, § что канал, сообщающий переднюк) рабочую камеру с задней, выполнен в виде щели меж (Л ду ударником и корпусом. сд N3 05 |С

Description

Изобретение относитс к ударным машинам , а именно к машинам, предназначенным дл использовани в горной промышленности (вибраторы, бутобои и т.п.) и в строительстве (ручные машины, трамбовки, машины дл проходки скважин в грунте, машины дл забивани труб, свай и т.п.). Известна машина ударного действи , включающа полый корпус, рабочий инструмент , смонтированный в корпусе, ударник , размешенный в полости корпуса и раздел ющий указанную полость на две рабочие камеры - переднюю и заднюю, сообщенный с последней посредством воздухоподвод щего рукава пневматический пульсатор в виде полого цилиндра с подвижным вытеснителем, кинематически св занным с двигателем. При этом передн рабоча камера, образованна стенками корпуса, ударником и хвостовиком рабочего инстру . мента, посредством окна (окон) в корпусе посто нно сообщена с внешней средой (атмосферой ). Задн рабоча камера машины , образованна стенками корпуса и ударником , посредством воздухоподвод щего рукава посто нно сообщена с рабочей полостью пневматического пульсатора. На боковой стенке корпуса машины имеетс вы.хлопное окно (окна), снабженное обратным клапаном (клапанами), посредство.м которого задн рабоча камера при крайнем передне .м положении ударника, когда он соприкасаетс с хвостовиком инструмента, сообщаетс с внешней средой (атмосферой). Пиевматический пульсатор состоит из корпуса и вытеснител , который посредством кривошипно-шатунного механизма св зан с двигателем , например электрическим. На боковой стенке корпуса пульсатора предусмотрено ко.мпенсационное отверстие, посредством которого рабоча полость пульсатора может сообщатьс с окружающей средой. Машина работает следующим образом. При включении двигател вытеснитель пульсатора начинает совершать возвратнопостунательное движение, в результате чего объем рабочей полости пульсатора измен етс по периодическому закону. При этом происходит изменение давлени воздуха в указанной полости, в воздухоподвод щем рукаве и в задней рабочей камере машины. Давление в передней рабочей камере машины остаетс практически посто нным и равным атмосферному, так как эта камера сообцхена с внешней средой окном достаточно большого проходного сечени . Движение ударника в сторону инструмента (рабочий ход) происходит под действием избыточного давлени в задней рабочей камере. При подходе ударника к крайнему переднему положению открываетс окно, сообщающее заднюю рабочую камеру с окружающей средой, и давление в этой камере падает. После удара ударника по инструменту начинаетс разрежение воздуха в пульсаторе , воздухоподвод щем рукаве и задней рабочей камере машины. В этот период давление внешней среды (атмосферное давление ) превышает давление в задней камере машины. Под действием избыточного атмосферного давлени обратный клапан закрываетс и ударник начинает двигатьс в направлении от инструмента (обратный ход). Компенсаци воздуха, выталкиваемого через выхлопное окно, осуш,ествл етс путем захвата свежей его порции через ко.мпенсационное отверстие, расположенное на боковой стенке корпуса пульсатора 1. Недостатком известной машины вл етсй мала удельна мощность, т.е. мощность , приход ща с на единицу объема, занимаемого машиной, так как перепад давлени между передней и задней рабочими камерами машины очень .мал и не превышает 0,03-0,04 МПа при обратном ходе ударника. Кроме того, машина требует установки надежного воздухоочистительного фильтра на окнах, сообщающих переднюю рабочую камеру с внешней средой, что усложн ет конструкцию и увеличивает габариты машины . Отказ от применени фильтра приводит к попаданию абразивных частиц во внутреннюю полость мащины, к повышенному износу деталей и к возможности заклинивани ударника. Недостатка.ми машины также вл ютс шум, обусловленный выхлопом сжатого воздуха из задней рабочей камеры, и возможность ее работы только в воздушной среде . Эксплуатации этой машины в иной среде , дапример под водой, исключена. Цель изобретени - повышение удельной мошности, упрощение конструкции, улучшение щумовых характеристик и расширение области применени . Указанна цель достигаетс тем, что в машине ударного действи , включающей полый корпус, рабочий инструмент, смонтированный в корпусе, ударник, размещенн-ый в полости корпуса и раздел ющий указанную полость на две камеры - переднюю и заднюю, сообщенный с последней посредством воздухоподвод щего рукава пневматический пульсатор в виде полого корпуса с подвижным вытеснителем, кинематически св занным с двигателем, нередн и задн рабочие камеры изолированы от внещней среды и сообщены между собой канало .м малого проходного сечени . Причем канал, сообщающий переднюю рабочую камеру с задней, вьшолнен в дарнике , в стенке корпуса или в виде щели .между ударником и корпусом. На фиг. 1 схематически представлена предлагаема . мащина ударного действи ; на фиг. 2 - 4 варианты выполнени машины. Машина состоит из корпуса 1, рабочего инструмента 2, ударника 3, воздухоподвод щего рукава 4 и пневматического пульсатора с приводом. Рабочий инстру.мент 2 смонтирован в передней части корпуса. Во внутренней полости корпуса размещен с возможностью перемещени в осевом направлении ударник 3, раздел ющий эту полость на две рабочие камеры - переднюю 5 и заднюю 6.

Передн рабоча камера 5 сообщена с задней камерой б посредством канала 7 малого проходного сечени , который может быть выполнен, например, в ударнике (фиг. 1) в виде отверсти , щели, канавки и т.п.

На фиг. 2 показан канал, выполненный в стенке корпуса, на фиг. 3 - в виде канавки на поверхности контакта ударника с корпусом , на фиг. 4 - в виде щели между ударником и корпусом.

При выполнении каналов в виде щели диаметр ударника необходимо выполн ть на расчетную величину меньше, чем внутренний диаметр корпуса. Задн рабоча камера 6 посредством воздухоподвод щего рукава 4 посто нно сообщена с рабочей полостью 8 пневматического пульсатора, соето щего из корпуса пульсатора 9 и вытеснител 10. Вытеснитель, выполненный, например , в виде порщн , может пере.мещатьс вдоль оси корпуса пульсатора. Возвратнопоступательное движение вытеснител осуществл етс с пощью специального механизма 11, например кривошипно-шатунного, или с помощью механизмов других типов, например, эксцентриковых, кулачковых, рычажных и др. В качестве привода примен етс двигатель любого типа, например электрический , внутреннего сгорани и др. На боковой стенке корпуса пульсатора предусмотрено компенсационное отверстие 12, посредством которого рабоча полость 8 пневматического пульсатора может сообщатьс с внещней средой (атмосферой).

Машина ударного действи работает следующим образом.

При включенном двигателе кривошипнощатунный механизм (или механизм другого типа, например эксцентриковый) передает движение вытеснителю, который при этом перемещаетс относительно корпуса пульсатора возвратно-поступательно по периодическому закону. Поскольку объем рабочей камеры 8 пульсатора измен етс , то давление в ней, а следовательно, в воздухоподвод щем р каве и в задней рабочей камере 6 машины также измен етс с периодом, равным периоду движени вытеснител . Так как передн и задн рабочие камеры ма1пины сообщены между собой каналом малого проходного сечени , то давление в них не совпадает. Под действием периодически измен ющейс разности давлени в передней и задней рабочих камерах ударник совершает возвратно-поступательное движение и наносит удары по хвостовику рабочего инструмента. Неизбежные при работе мащины утечки воздуха из рабочей полости пульсатора компенсируютс через компенсационное отверстие 12.

При правильном выборе конструктивных параметров среднее давление в передней рабочей камере машины может значительно превышать атмосферное. При этом удаетс получить достаточно высокий перепад давлени между передней и задней рабочими камерами как при пр мом, так и при обратно .м ходе ударника.

Таким образом, предлагаема мащина обладает более высокой удельной мощностью по сравнению с известной, проста в конструктивном выполнении, в ней отсутствует окно, сообщающее переднюю камеру с атмосферой , и воздухоочистительный фильтр на нем, а также выхлопные окна, снабженные обратнымие обратны.ми клапанами.

Предлагаема машина улучи ает ппмовые характеристики, так как выхлоп сжатого воздуха из задней камеры не производитс . Область ее применени может быть расширена благодар возможности работы в любой среде, например под водой.

/ J

Фш.2

г / 5

J 7

фиг.З

Фиг. 4

Claims

1. МАШИНА УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ, включающая полый корпус, рабочий инструмент, смонтированный в корпусе, ударник, размещенный в полости корпуса и разделяющий указанную полость на две рабочие камеры — переднюю и заднюю, сообщенный с последней посредством воздухопроводящего рукава пневматический пульсатор в виде полого корпуса с подвижным вытеснителем, кинематически связанным с двигателем, отличающаяся тем, что, с целью повышения удельной мощности, упрощения конструкции, улучшения шумовых характеристик и расширения области применения, передняя и задняя рабочие камеры изолированы от внешней среды и сообщены между собой каналом малого проходного сечения.

2. Машина по π. 1, отличающаяся тем, что канал, сообщающий переднюю рабочую камеру с задней, выполнен в ударнике.

3. Машина по π. 1, отличающаяся тем, что канал, сообщающий переднюю рабочую камеру с задней, выполнен в стенке корпуса.

4. Машина по π. 1, отличающаяся тем, _счто канал, сообщающий переднюю рабочую £ камеру с задней, выполнен в виде щели между ударником и корпусом.

8 12 70 фиг.1