SU1121416A1

SU1121416A1 - Rock drill with vibration-protecting device

Info

Publication number: SU1121416A1
Application number: SU833602864A
Authority: SU
Inventors: Владислав Диомидович Лубенец; Геннадий Павлович Лунин; Игорь Леонидович Терехов
Original assignee: МВТУ им.Н.Э.Баумана
Priority date: 1983-06-09
Filing date: 1983-06-09
Publication date: 1984-10-30

Abstract

ПЕРФОРАТОР С ВИБРОЗАЩИТНЫМ УСТРОЙСТВОМ, содержащий корпус,сообщенный с воздухоподвод щей магистралью , систему воздухораспределени , камеры рабочего и холостого хода и руко тку с упругим амортизатором, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности виброзащиты за счет снижени амплитуды колебаний руко тки, перфоратор снабжен золотниковым распределителем и силовым цилиндром, который закреплён на руко тке соосно оси перфоратора , а его поршень соединен с корпусом перфоратора, причем полость силового цилиндра соединена с возможностью периодического сообщени через золотник с воздухоподвод щей магистралью и атмосферой. fO A PUNCH WITH A VIBRATION PROTECTION DEVICE, comprising a housing in communication with an air inlet duct, an air distribution system, a working and idling chamber, and a handle with an elastic shock absorber, characterized in that in order to increase the effectiveness of vibration protection by reducing the amplitude of the oscillation of the handle, the perforator is supplied with a shock absorber, and the vibrator is supplied with a shock absorber. the distributor and the power cylinder, which is fixed on the handle coaxially with the axis of the perforator, and its piston is connected to the body of the perforator, and the cavity of the power cylinder is connected intermittently communicating with the air supply through the spool conductive line and atmosphere. fO

Description

Изобретение относитс к ручным перфораторам и может быть использовано в горнодобывающей промьшшенности дл снижени вибрации пневматических перфораторов и бурильных машин, а также в машиностроении, строительстве , в различных отрасл х народного хоз йства дл снижени вибрации ручного пневматического инструмента ударнопо действи : отбойных, рубильных , клепальных молотков и т.д.The invention relates to hand drills and can be used in the mining industry to reduce the vibration of pneumatic drills and drilling machines, as well as in mechanical engineering, construction, in various sectors of the national economy to reduce the vibration of a hand pneumatic tool of shock effect: jackhammers, chipping, riveting hammers etc.

Известны перфораторы, в которыхдп предотвращени -вредного воздействи вибрации на бурильщика руко тку управлени перфоратором покрывают виброизолирующим материалом ij .Hammer drills are known in which a chip is prevented from preventing the harmful impact of vibration on a driller by controlling the hammer drill with vibration-isolating material ij.

Однако такие руко тки не обеспечивают снижение возникающих вибраций до санитарных норм и по этой причине вл ютс малоэффективным средством защиты от вибрации.However, such handles do not reduce the resulting vibrations to sanitary standards, and for this reason they are an ineffective means of protecting against vibration.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс перфоратор с виброзащитным устройством, содержащий корпус, сообщенный с воздухоподвод щей магистралью,систему воздухораспределени , камеры рабочего и холостого хода и руко тку с упругим амортизатором 2j .Closest to the invention by technical essence is a perforator with a vibration-proof device, comprising a housing in communication with an air supply line, an air distribution system, a working and idling chamber and a handle with an elastic damper 2j.

Недостатком этого устройства вл етс высока амплитуда виброколебаний руко тки перфоратора.A disadvantage of this device is the high amplitude of oscillations of the punch handle handle.

Цель изобретени - повышение эффективности виброзащиты за счет снижени амплитуды колебаний руко тки, Поставленна цель достигаетс тем что перфоратрр.с виброзащитным устройством , содержащий корпус, сробщен ш 1й с врздухоподвод щей магистралью, юистему воздухораспределени ,камеры I рабочего и холостого ходи и руко тку с упругим амортизатором, снабжен золотниковым распределителем и силовым цилиндром, который закреплен на руко тке соосно оси перфоратора, а его поршень соединен с корпусом перфоратора , причем полость силового цилиндра соединена с возможностью пе:риодического ) сообщени через золотник с воздухоподвод щей магистралью и атмосферой. .The purpose of the invention is to increase the effectiveness of vibration protection by reducing the amplitude of the oscillations of the handle. The goal is achieved by perforation with a vibration-protective device, comprising a housing, common ground 1 with air flow, an air distribution system, a camera I working and idle and a handle with elastic shock absorber, equipped with a spool valve and a power cylinder, which is mounted on the handle coaxially with the axis of the perforator, and its piston is connected to the perforator body, and the cavity of the power cylinder and it is connected with the possibility of periodic: communication through the valve with the air supply line and atmosphere. .

. На фиг. I показан перфоратор с виброзащитным у/стройством, общий вид на фиг.2 - вид А на фиг. 1; на фиг.Зсхема пневматической системы. .. FIG. I shows a perforator with a vibration-proof y / device; the general view in FIG. 2 is view A in FIG. one; on fig.Shema pneumatic system. .

Устройство содержит корпус 1, сообщенный с воздухоподвод щей магист- ралью 2 череч воздушный кран 3. ВThe device comprises a housing 1 communicated with the air-guided main line 2 through an air valve 3. In

корпусе I установлен рабочий инструмент 4 и поршень-ударник 5, раздел ющий внутреннюю полость корпуса 1 на рабочую камеру 6 и камеру 7 холостого хода.Система воздухораспределени состоит из воздухораспределительного устройства 8, .св занного каналом 9 с рабочей камерой 6 и отверсти ми 10 с камерой 7 холостого хода, выпускного окна 11, сообщающего внутреннюю полость корпуса 1 с атмосферой На корпусе 1 установлен упругий амортизатор 12, выполненный в виде каретки , установленной с возможностью осевого перемещени на корпусе 1 и состо щей из двух трубок, соединенных между собой. В трубках помещены цилиндрические пружины 13, упирающиес в ползуны 14, св занные с корпусом .« Руко тка 15 закреплена на каретке амортизатора 12. Между руко ткойhousing I has a working tool 4 and a piston-hammer 5, which separates the internal cavity of the housing 1 to the working chamber 6 and the idling chamber 7. The air distribution system consists of an air-distributing device 8, connected with a channel 9 with a working chamber 6 and holes 10 s an idling chamber 7, an exhaust port 11 communicating the internal cavity of the housing 1 with the atmosphere. On the housing 1 there is an elastic shock absorber 12, made in the form of a carriage mounted for axial movement on the housing 1 and consisting of two uh tubes interconnected. In the tubes there are cylindrical springs 13 which abut against slides 14 associated with the housing. "Handle 15 is fixed on the carriage of shock absorber 12. Between the handle

15и корпусом 1 вдоль его оси установлен силовой цилиндр 16, размещенный между трубками каретки амортизатора 12. Корпус силового цилиндра15 and the housing 1 along its axis is installed the power cylinder 16, located between the tubes of the carriage of the shock absorber 12. The body of the power cylinder

16жестко св зан с кареткой амортизатора 12, а поршень 17 упираетс в упор 18 на корпусе 1. На каретке амортизатора 12 размещен золотниковый распределитель, состо щий из камеры16 is rigidly connected to the carriage of the shock absorber 12, and the piston 17 rests on the support 18 on the housing 1. On the carriage of the shock absorber 12 there is a spool valve consisting of a chamber

19 с установленным в ней цилиндрическим золотником 20. Цилиндрический лолотник 20 имеет на своей боковой поверхности канавку 21 и раздел ет цилиндрическую камеру. 19 на полости 22 и 23. Полость 22 сообщена каналом 24 с рабочей камерон 6, а полость 23 каналом 25 с камерой 7 холостого хода. На боковой поверхности камеры 19 выполнены две пары окон - 26,27 и 28,29. Посредством окна 26, канавки 21, окна 27 и канала 30 внутренн камера 31 силового цилиндра 16 сообщаетс с атмосферой. Через окно 29, св занное с каналом 30, далее через канавку 21 и окно 28, сообщенное каналом 32 с магистралью 2, внутренн камера 31 сообщаетс с воздухоподвод щей магистралью.19 with a cylindrical slide mounted therein 20. The cylindrical jib 20 has a groove 21 on its side surface and divides the cylindrical chamber. 19 on the cavity 22 and 23. The cavity 22 is communicated by the channel 24 with the working chamber 6, and the cavity 23 by the channel 25 with the idling chamber 7. On the side surface of the chamber 19 there are two pairs of windows - 26.27 and 28.29. Through the window 26, the grooves 21, the window 27 and the channel 30, the inner chamber 31 of the power cylinder 16 communicates with the atmosphere. Through the window 29 connected to the channel 30, then through the groove 21 and the window 28, which is connected by the channel 32 to the highway 2, the inner chamber 31 communicates with the air passage.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Включение устройства осуществл етс открытием воздушного крана 3. При перемещении поршн -ударника 5 к рабочему инструменту 4 посредством воздухораспределительного устройства В и через отверсти 10 происходит наполнение сжатым воздухом рабочейThe device is switched on by opening the air valve 3. When the piston of the impactor 5 is moved to the working tool 4 by means of the air distribution device B and through the holes 10, the working air is filled with compressed air.

камеры 7. Передн камера 6 холостого хода при этом соединена через выпускное окно 11 с атмосферой, поэтому давление воздуха в ней меньше давлени воздуха в камере 7.Так как полости 22 и 23 сообщаютс каналами 24 и 25 с камерами 6 и 7, то соответственно давление воздуха в полости 22 меньше давлени воздуха в полости 23. Под действием перепададав лений золотник 20 перемещаетс влево и далее останавливаетс в крайнем левом положении. При этом канавка 21 сообщает между собой окна 26 и 27. По каналу 30 происходит сброс сжатого воздуха из камеры 31 силового цилиндра 16, и давление воздуха в нем а поэтому и усилие, передаваемое на руко тку через плунжерный цилиндр падает.chambers 7. The idle front chamber 6 is connected through the outlet port 11 to the atmosphere, therefore the air pressure in it is less than the air pressure in chamber 7. As the cavities 22 and 23 are connected by channels 24 and 25 to chambers 6 and 7, then the pressure the air in the cavity 22 is less than the air pressure in the cavity 23. Under the effect of the dropout, the valve 20 moves to the left and then stops in the leftmost position. At the same time, the groove 21 communicates windows 26 and 27 with each other. Via channel 30, compressed air is discharged from the chamber 31 of the power cylinder 16, and the air pressure in it and therefore the force transmitted to the handle through the plunger cylinder drops.

Одновременно с перемещением поршн -ударника 5 к рабочему инструменту 4 корпус 1 под действием перепада давлений перемещаетс в сторону руко тки 15 и сжимает пружины 13 амортизатора 12. Вследствие жесткости пружин 13 усилие, передаваемое на руко тку 15, возрастает. Усилие на руко тку 15 также возрастает и за счет сил трени в каретке амортизатора , которые при этом направлены в сторону руко тки. Это повьщ1ение усили компенсируетс за счет падени давлени в камере 31 силового цилиндра, вызывающего снижение усиЛИЯ на руко тку от силового цилиндра . В результате ;суммарное усилие на руко тку от амортизатора и-силового цилиндра остаетс посто нным. Simultaneously with the movement of the piston of the impactor 5 to the working tool 4, the housing 1 under the action of the differential pressure moves towards the handle 15 and compresses the springs 13 of the shock absorber 12. Due to the stiffness of the springs 13, the force transmitted to the handle 15 increases. The force on the handle 15 also increases due to the friction forces in the carriage of the shock absorber, which in this case are directed toward the handle. This increase in force is compensated for by the pressure drop in chamber 31 of the power cylinder, which causes a decrease in force on the handle from the power cylinder. As a result, the total force on the handle from the shock absorber and the power cylinder remains constant.

По окончании хода поршн -ударника 5 к рабочему инструменту 4 камера 7 холостого хода сообщаетс с атмосферой через выпускное окно 11. Давление воздуха в камере 7 падает.Посредством воздухораспределительного устройства 8 и через канал 9 происходит наполнение воздухом камеры 6. Давление воздуха в камере 6 возрастает .At the end of the stroke of the shock piston 5 to the working tool 4, the idling chamber 7 communicates with the atmosphere through the outlet port 11. The air pressure in the chamber 7 drops. Through the air distribution device 8 and through the channel 9, the air 6 in the chamber 6 is filled. .

После удара поршн -ударника по торцу рабочего инструмента 4 происходит его обратное движение. При этом давление воздуха в передней камере 6 превьшает Давление воздуха в камере 7. Соответственно давление воздуха в полости 22, св занной канаAfter hitting the piston of the impactor at the end of the working tool 4, its reverse movement occurs. At the same time, the air pressure in the front chamber 6 exceeds the air pressure in chamber 7. Accordingly, the air pressure in the cavity 22 connected to the channel

лом 24 .с камерой 6, будет превышать давление воздуха в полости 23, св занной каналом 25 с камерой .7. Под. действием перепада давлений золотник 20 перемещаетс вправо и останавливаетс в крайнем правом положении. При этом канавка 21 сообщает между собой окна 28 и 29, через которые воздух из магистрали 2 по каналам 32 и 30 поступает в камеру 31 силового щшиндра 16. Давление воздуха в камере 31 возрастает, в результате чего возрастает усилие, передаваемое на руко тку через силовой цилиндр .scrap 24. with chamber 6 will exceed the air pressure in cavity 23 connected by channel 25 with chamber. 7. Under. by the action of pressure differential, the spool 20 moves to the right and stops in the extreme right position. At the same time, the groove 21 communicates between itself windows 28 and 29 through which air from line 2 through channels 32 and 30 enters chamber 31 of power shchindra 16. Air pressure in chamber 31 increases, resulting in an increase in the force transmitted to the handle through power cylinder

Одновременно с перемещением поршн -ударника . 5 от рабочего инструмента 4 корпус 1 под действием перепада давлений в камерах 6 и 7, а также усили .нажати перемещаетс от руко тки в сторону рабочего инструмента . Пружины 13 амортизатора 12 при этом разжимаютс , вследствие чего падает усилие, передаваемое на руко тку 15. Это усилие также падает в результате изменени направлени сил трени в каретке амортизатора, которые при этом направлены от руко тки . Это падение усили компенсиру-гт етс за счет возрастани давлени в камере 31 силового цилиндра, которое вызывает увеличение усили на руко тку от силового цилиндра.Simultaneously with the movement of the piston strike. 5 from the working tool 4, the body 1 under the action of the pressure drop in the chambers 6 and 7, as well as the pressing force moves from the handle towards the working tool. The springs 13 of the shock absorber 12 are unfolded in this way, as a result of which the force transmitted to the handle 15 drops. This force also decreases as a result of a change in the direction of the friction forces in the carriage of the shock absorber, which are directed away from the handle. This drop in force is compensated by increasing the pressure in chamber 31 of the power cylinder, which causes an increase in force on the handle from the power cylinder.

В результате суммарное усилие на руко тку от амортизатора и силового цилиндра остаетс посто нным.As a result, the total force on the handle from the shock absorber and the power cylinder remains constant.

Силовой цилиндр, таким образом, стабилизирует суммарное усилие на руко тке 15 в -ечение всего рабо его процесса, протекающего в инструменте что позвол ет значительно снизить ии вибрацию руко тки. Снижение вибрации особенно эффективно на частотах,близких к частоте рабочего процесса.The power cylinder thus stabilizes the total force on the handle 15 in the course of the entire process that takes place in the tool, which makes it possible to significantly reduce the vibration of the handle. Reducing vibration is especially effective at frequencies close to the frequency of the workflow.

При этом максимальна амплитуда перемещени руко тки снижаетс приблизительно в 2 раза. Это позвол ет выполнить инструмент, обладающ|й на 30-40% большей ударной силой при соблюдении санитарно-гигиенических норм на вибрацию руко тки. За счет увеличени энергии удара увеличиваетс производительность труда При этом снижаетс возможность возникновени профёссионад ных заболевгишй, св занных с вибрацией.At the same time, the maximum amplitude of the handle movement is reduced approximately by 2 times. This allows you to perform an instrument that possesses a 30–40% greater impact force while observing hygiene standards for vibration of the handle. By increasing the impact energy, labor productivity increases. This reduces the possibility of occupational diseases associated with vibration.

паna

irir

I , I I, I

II

/, Jill 111 lift/ jjjiLiJiiii/, Jill 111 lift / jjjiLiJiiii

iVVVyt j ij ifLiVVSAj ij i iA/ l VifniVVVyt j ij ifLiVVSAj ij i iA / l Vifn

yyVTyWTjTTTy yJ lr W yyVTyWTjTTTy yJ lr W

mmmm

4four

nn

Claims

A PUNCHER WITH A VIBRATION PROTECTOR device, comprising a housing in communication with an air supply line, an air distribution system, working and idle chambers, and a handle with an elastic shock absorber, characterized in that, in order to increase the vibration protection efficiency by reducing the amplitude of the handle oscillations, the perforator is equipped with the spool valve and the power cylinder, which is mounted on the handle coaxially to the axis of the punch, and its piston is connected to the body of the punch, and the cavity of the power cylinder is connected to the periodic communication through the spool with the air supply line and the atmosphere.