Пневмоударник

 

ПНЕВМОУДАРНИК преимуществен но одноударного действия, содержащий пневмоцилиндр, размещенный в нем поршень , имеющий хвостовик и ударник и разделяющий полость пневмоцилиндра на полости рабочего и холостого ходов , размещенный в полости рабочего хода фиксирующий узел, упругий элемент , смонтированный в полости холостого хода и периодически взаимодействующий с поршнем, аккумулятор и клапан быстрого выхлопа, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и эксплуатационной надежности , в порщне выполнены продольные каналы, на торцах поршня и рабочего хода седла, хвостовик и ударник установлены с возможностью осевого перемещения в порщне, пневмоударник снабжен подпружиненным к седлу поршня затвором, жестко соединенным с хвостовиком и ударником, а клапан быстрогр выхлопа выполнен в виде подвиткной в осевом направлении перегородки, разделякнцей полость аккумулятора на управляющую и аккумулируницие камеры и ( имеющей отверстия, и эластичной шай (Л бы, размещенной в аккумулйрзтощей камере и попеременно взаимодействующей с седлом пневмо1щлиндра и отверсти- , ; ями. §

о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

0079 А

09) И!),„„В 25 О 9/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н ILBTQpcNQMY ссеествъсевс (21) 3561020/29-28 (22) 09.03.83 (46) 30.06.84. Бюл. ¹ 24 (72) В.И. Житник, Ю.И. Пономарчук, А.С. Шевченко и В.И. Шевченко (53) 621.5:622.233.055.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 701788, кл. В 25 D 9/04, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 781048, кл. В 2$ В 9/14, 1978 (прототип). (54)(57) ПНЕВМОУДАРНИК преимущественно одноударного действия, содержащий пневмоцнлиндр, размещенный в нем пор» шень, имеющий хвостовик и ударник и разделяющий полость пневмоцилиндра на полости рабочего.и холостого ходов, размещенный в полости рабочего хода фиксирующий узел, упругий элемент, смонтированный в полости ходоС" того хода и периодически взаимодействующий с поршнем, аккумулятор и клапан быстрого выхлопа, о т л и ч аю шийся тем, что, с .целью повышения КПД н эксплуатационной надежности, в порщне выполнены продольные каналы, на торцах поршня и рабочего хода седла, хвостовик и ударник установлены с возможностью осевого перемещения в поршне, пневмоударник снабжен подпружиненным к седлу поршня затвором, жестко соединенным с хвостовиком и ударником, а клапан быстрого выхлопа выполнен в виде подвижной в осевом направлении перегородки, разделяющей полость аккумулятора на управляющую и аккумулирующие камеры и а е имеющей отверстия, и эластичной шайбы, размещенной в аккумулирующей камере и попеременно взаимодействующей с седлом пневмоцилиндра и отверсти,ЯМКе O

1100079 2

Изобретение относится к пневматическим машинам ударного действия и может быть использовано для клеймения,. клепки и т.д. в машиностроении и других отраслях промышленности.

Известно устройство ударного дей.ствия для нанесения одиночных. ударов, содержащее цилиндрический корпус, размещенные в нем дифференциальный поршень-ударник, образующий в корпу- 10 се полости рабочего и холостого ходов, сообщеннИе между собой каналом, выполненным.s теле корпуса и в котором смонтирован регулируемый напорйый клапан, рабочий инструмент, голов з ка-клапан которого связывает полость холостого хода с атмосферой (1) .

Недостатком известного устройства является низкая энергия единичного удара его поршня-ударника, что обусловлено отсутствием аккумулятора на входе полости рабочего хода, противодействием, оказываемым на поршеньударник со стороны полости холостого „ хода, и меньшими размерами эффектив- д ной площади полости рабочего хода по сравнению с размерами эффективной площади полости холостого хода.

Наиболее близким к изобретению является пневмоударник, содержащий пнев-1 311 моцилиндр, размещенный s нем поршень, имеющий хвословик и ударник и разде-. ляюп(ий полость пневмоцилиидра на по.лости рабочего и холостого ходов, размещенйый Й полости рабочего хода

5 фиксирующий узел, упругий элемент, смонтированный в полости холостого хОда и периодически взаимодействующий с поршнем, аккумулятор и клапан быстрого выхлопа (2).

Недостатками известного пневмоудар ника являются низкий КПД и невысокая эксплуатационная надежность, .что обусловлено потерей энергии при взводе и фиксации поршня в исходном поло-„ жении и быстром износом фиксирующего узла, вызывающищ ненадежность срабатывания последнего.

Цель изобретения - повышение КПД и эксплуатационной надежности. 50

Указанная цель достигается тем, что в пневмоударнике преимущественно одноударного .действия, содержащем пневмоцилиндр, размещенный s. нем поршень, имеющий хвостовик и ударник 55 и разделяющий полость пневйоцйлиндра на полости рабочего и холостого ходов, размещенный в полости рабочего хода фиксирующий узел, упругий элемент, смонтированный в полости холостого хода и периодически взаимодействующий с поршнем, аккумулятор и клапан быстрого выхлопа, в поршне выполнены продольные каналы, на торцах поршня н рабочего хода седла, хвостовик и ударник установлены с.возможностью осевого перемещения в поршне, пневмоударник снабжен подпружиненным к седлу, поршня затвором, жестко соединенным с хвостовиком и ударником, а клапан быстрого выхлопа выполнен в виде подвижной в осевом направлении перегородки, разделяющей полость аккумулятора на управляющую и аккумулирующую камеры и имеющей отверстия, и эластичной шайбы, размещенной s аккумулирующей камере и попеременно взаимодействующей с седлом пневмоцилиндра и отверстиями.

На чертеже. изображен пневмоударник и исходном положении перед ударом.

Пневмоударник состоит Из пневмоцилиндра 1, поршня 2, разделяющего полость пневмоцилиидра на полости рабочего 3 и холостого 4 ходов..

В пневмоцилиндре 1 со сторонЫ полости 4 холостого хода выполнены выхлопные каналы 5, а в поршне 2 продольные каналы 6 и .седло 7, на которое опирается затвор 8, подпружиненный к нему пружиной 9 и жестко соединенный с ударником 10 и хвостовиком 11, установленным в поршне 2 с возможностью осевого перемещения..Для облегчения перемещения поршня 2 он имеет направляющие кольца 12. выполненные из антифрикционного материала, например из фторопласта.

В пневмоцилиндрд 1 у его торца со стороны полости 3 рабочего хода смонтирован фикснрующий узел, состо.— ящий иэ обоймы 13 и mapaxos 14 подпружиненных к центру обоймы 13 упругим или эластичным элементом 15.

Фиксирующий узел удерживает поршень

2 в исходном положении (как показано на чертеже), взаияодействуя с хвостовиком 11, Усилие удерживания выбрано исходя из массы поршня 2, ударника 10 с нрудиной 9 и хвостовика 11.

При этом масса поршня 2 для обеспечения выхлопа должна превьапать мас су затвора 8, ударника 10 и хвостовика 11 вместе взятых.

В полости 4 холостого хода размещен боек 16, передающий удар по обЭ 1100 рабатываемому материалу и возвращаемый в исходное положение пружиной 17.

В торцовой полости 4 холостого хода смонтирована пружина 18, имеющая возможность взаимодействия с ударником 10 после разгона поршня 2.

Концентрично пневмоцилиндру 1 с внешней его стороны выполнен аккумулятор, полость которого с помощью подвижной в осевом направлении пере- 1п городки 19 разделена на управляющую

20 и аккумулирующую 21 камеры. Пере,городка 19 имеет отверстия 22, а со стороны аккумулирующей камеры 21 на ней закреплена эластичная шайба 23, которая попеременно взаимодействует с отверстиями 22 и седлом 24, выполненным на.торце пневмоцилиндра 1 со стороны полости 3 рабочего хода. Перегородка 19, отверстия 22, эластич- 2О ная шайба 23 и седло 24 образуют клапан быстрого выхлопа. Управляющая камера 20 посредством воздухораснределителя 25 соединена с магистралью сжатого воздуха. 25

Пневмоударник работает следующим образом.

079 4 регородку 19 действует давление

: только со стороны аккумулирующей ка меры 21. Под действием этого давлення шайба 23 и перегородка 19 отходят от седла 24 и в образовавшийся кольцевой зазор сжатый воздух из аккумулирующей камеры 21 устремляется в полость 3 рабочего хода, воздействуя через затвор 8 на поршень 2 и прижимая еще сильнее затвор 8 к седлу 7 поршня 2.

Поскольку усилие фиксации поршня

-2 в исходном положении относительно небольшое, последний срывается из фиксирующего узла, разгоняется и накапливает энергию для удара. В конце рабочего хода, т.е. после разгона до максимальной скорости поршень 2 взаимодействует с пружиной 18 через торец .ударника 10. Пружина 18, сжимаясь, накапливает энергию, величина которой .должна быть достаточной для возврата поршня 2 в исходное-поло-. жение, но значительно меньше энергии, накапливаемой поршнем 2 при рабочем ходе. После сжатия пружины 18 до расчетной величины поршень 2 через ударВ исходном положении поршень 2 удерживается за хвостовик 11, подпружиненный шариками 14. Сжатый воздух от воздухораспределителя 25 поступает в управляющую камеру 20, прижимая при этом перегородку 19 через эластичную шайбу 23 к седлу 24 и изоли . руя тем самым аккумулирующую каме- 35 ру 21 от полости 3 рабочего хода.

Поскольку шайба 23 не препятствует проходу сжатого воздуха из управляющей камеры 20 в аккумулирующую камеру 21 через отверстия 22 (концы 4О шайбы имеют возможность. отгибаться, как. показано на чертеже пунктиром), то давление в камерах 20 и 21 выравнивается и достигает магистрального.

За счет разности эффективных площа- 4э дей перегородки 19 со стороны камер

20 и 21 перегородка остается прижа- той к седлу 24. В этот момент пКевмоударник готов для нанесения рабочего удара. .50

После переключения воздухораспределителя 25 в положение, при котором, управляющая камера 20 соединяется с атмосферой, давление в камере 20 резко падает. При этом управляющая 55

20 и аккумулирующая 21 камеры.оказы.ваются разобщенными, так как шайба

23 закрывает отверстия 22 и на пеник 10 наносит удар по бойку 16.

В момент начала взаимодействия ударника 10 с пружиной 18 движение ударника 10 затормаживается пружиной 1.8, а поршень 2, обладающий значительно большей, чем ударник массой и, следовательно, большей кинетической энергией, преодолевает усилие пружины 9 и перемещается к ударнику 10 до соприкосновения встречных торцов. При этом седло 7 отводится от затвора 8, открывая проход отработанному сжатому воздуху из полости 3 рабочего хода в полость 4 холостого хода через каналы 6 из.полости 4 через отверстия

5 в атмосферу. Таким образом, до нанесения удара ударником 10 по бойку 16 начинается сброс отработанного сжатоto воздуха as рабочей полости 3 в.атмосферу, подготавливая эту полость для беспрепятственного возврата поршня 2 в исходное положение. После нанесения удара поршень 2 вместе с ударником, 10, затвором 8 и хвостовиком

11 под действием энергии,. запасенной пружиной 18, возвращается в исходное положение. При этом из-за большей силы инерции поршня 2 по сравнению с силой инерции ударника 10, затвора 8 и хвостовика 11 вместе взятых

1 поршень 2 при движении отстает от них, 110007. ВИИИПИ Заква .4469/12 Тираж 1033 Водвюское

Фщинал ППИ "Ватеит", й.Ужгород, ул.Нроекткая, 4 За счет этого каналы 6 поршня 2 при возврате его в исходное положение и остаются соединенными с выхлопными каналами 5, тем самым исключается образование воздушной подушки в по- 5 лости 3.

После взаимодействия .хвостовика

1 1 с фиксирующим узлом вместе с хвостовиком 11 останавливаются затвор 8 10 и ударник 10, а иоршень 2, двигаясь некоторое время по инерции, выбирает кольцевой зазор между седлом 7 и затвором 8, после чего .он останавливается, занимая исходное положение.

9 6 о

После подачи повторной .команды на воздухораспределитель 25 цикл повторяется.

Преимущества предлагаемого пневмоударника заключается в том, что в нем за счет уменьшения затрат энергии на взвод КПД повышается (примерно на 10X). И оме того, повышается эксплуатационная надежность за счет стабильности силы удара, поскольку в данном пневмоударнике исключена зависимость силы удара от усилия срабатывания фиксирующего узла, которое при значительных удельных нагрузках имеет нестабильный характер.