Машина ударного действия

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1382913

А2 дц 4 Е 02 D 7 10 Е 21 С 3 20

В, ;, .

i," т. . . 1. (., " а

ОПИСЛНИК HSOE PETEHHR

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1052627 (21) 2811679/29-33 (22) 25.06.79 (46) 23.03.88. Бюл. № 11 (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) К. К. Тупицын, А. Д. Костылев и С. К. Тупицын (53) 624.155.15 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 1052627, кл. Е 02 D 7/10, 14.05.79. (54) (57) 1. МАШИНА УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ по авт. св. № 1052627, отличающаяся тем, что, с целью повышения удельной мощности, пневматический пульсатор оснащен сообщенными с ним через компенсационные отверстия ресивером и нагнетателем.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что нагнетатель смонтирован в торцовой стенке корпуса пульсатора.

3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что пульсатор выполнен с разгрузочной полостью, постоянно сообщенной с ресивером.

1382913

1 !

Изобретение относится к ударным машиам, предназначенным для использования горной промышленности, в строительстве.

По основному авт. св. Ме 1052627 известна машина ударного действия, включаю1цая полый корпус, рабочий инструмент, смонтированный в корпусе, ударник, размещен)ный в полости корпуса и разделяющий указанную полость на две рабочие камеры — переднюю и заднюю, сообщенный с оследней посредством воздухопроводящего укава, пневматический пульсатор в виде полого корпуса с подвижным вытеснителем, кинематически связанным с двигателем, причем передняя и задняя рабочие камеры изолированы от внешней среды и сообщены между собой каналом малого проходного сечения C1I

Недостатком известной машины является .невысокая удельная мощность. !

Цель изобретения — повышение удельной мощности.

Указанная цель достигается тем, что в машине ударного действия пневматический пульсатор оснащен сообщенными с ним через компенсационные отверстия ресивером и нагнетателем, при этом последний может быть смонтирован в торцовой стенке корпуса ! пульсатора, который в свою очередь выпол нен с разгрузочной полостью, постоянно сообщенной с ресивером.

На фиг. 1 схематически показана предлагаемая машина; на фиг. 2 — то же, вариант.

Машина (фиг. 1) состоит из корпуса 1, рабочего инструмента 2, ударника 3, воздухоподводящего рукава 4 и пневматического пульсатора, оснащенного приводом, ресивером небольшой емкости и пневматическим нагнетателем малой производительности. Рабочий инструмент 2 смонтирован в передней части корпуса. Во внутренней полости корпуса размещен с возможностью перемещения в осевом направлении ударник 3. Ударник разделяет внутреннюю полость корпуса на две рабочие камеры — переднюю 5 и заднюю 6.,Передняя рабочая камера 5 сообщена с задней камерой 6 посредством канала (не показан) малого проходного сечения, который может быть выполнен, например, в ударнике в виде отверстия, щели и т.п. Задняя рабочая камера 6 посредством воздухоподводящего рукава 4 постоянно сообщена с рабочей полостью 7 пневматического пульсатора. Основными элементами пульсатора являются корпус 8 и вытеснитель 9. Вытеснитель может перемещаться вдоль оси корпуса пульсатора. Возвратно-поступательное движение вытеснителя осушествляется с помощью специального механизма, например кривошипно-шатунного. В качестве привода может быть применен двигатель любого типа, например, электрический. На боковой стенке корпуса пульсатора выполнено компенсацион10

55 ное отверстие 10, посредством которого рабочая полость пульсатора сообщается с ресивером 11 небольшой емкости. Пульсатор может иметь разгрузочную полость 12, образованную стенками корпуса, вытеснителем 9 и штоком 13 вытеснителя. Разгрузочная полость посредством канала 14 постоянно сообщена с ресивером. Пульсатор, кроме того, оснащен пневматическим нагнетателем, который может быть смонтирован в торцовой стенке корпуса пульсатора и может приводиться в действие вытеснителем. Пневматический нагнетатель состоит из корпуса 15, плунжера 16 и обратного клапана 17. Для подачи сжатого воздуха от нагнетателя к ресиверу 11 служит канал 18. На боковой стенке корпуса нагнетателя имеется впускное отверстие 19. Плунжер нагнетателя связан с вытеснителем пульсатора и во время работы машины движется вместе с вытеснителем.

Машина ударного действия (фиг. 1) работает следующим образом.

При включенном двигателе вытеснитель пневматического пульсатора перемещается возвратно-поступательно вдоль оси корпуса по периодическому закону. При этом давление воздуха в рабочей полости 7 пульсатора, в воздухоподводящем рукаве и в задней рабочей камере машины изменяется (при установившемся режиме) по некоторому периодическому закону с периодом, равным периоду движения вытеснителя. Учитывая, что передняя и задняя рабочие камеры машины сообщены между собой каналом малого проходного сечения, давление в указанных камерах не совпадает. Под действием периодически изменяющейся разности давлений в передней и задней рабочих камерах ударник совершает возвратно-поступательное движение и наносит удары по хвостовику рабочего инструмента. Во время работы машины рабочая полость пульсатора при каждом рабочем цикле сообщается с ресивером 11 через компенсационное отверстие 10

Плунжер 16 нагнетателя, связанный с вытеснителем 9 пульсатора движется возвратно-поступательно и нагнетает воздух в ресивер 11. Когда давление в ресивере достигает расчетной величины, подача сжатого воздуха в него прекращается. Величина расчетного давления в ресивере зависит от степени сжатия воздуха в нагнетателе и определяется конструктивными параметрами нагнетателя, при этом в периоды времени, когда нагнетатель не подает сжатый воздух в ресивер, он практически не расходует энергию. Энергия, израсходованная на сжатие воздуха в нагнетателе при прямом ходе плунжера, совершает полезную работу при обратном ходе плунжера. Таким образом, нагнетатель предназначается для нагнетания воздуха до расчетной величины в период пуска машины в работу и для поддержания расчетного давления воз1382913 духа в ресивере при установившемся режиме работы.

Разгрузочная полость 12 пульсатора, постоянно сообщенная с ресивером 11, выполняет следующие функции. Вследствие повышенного давления воздуха в разгрузочной полости значительно уменьшается величина максимальной нагрузки на привод пульсатора, кроме того, увеличивается объем ресивера и снижаются утечки сжатого воздуха, так как надежное уплотнение на поверхности контакта штока вытеснителя с корпусом пульсатора осуществить проще, чем уплотнение на поверхности контакта вытеснителя с корпусом пульсатора.

Энергия ударов, передаваемая на инструмент, примерно пропорциональна давлению сжатого воздуха в ресивере. Частота ударов при неизменной частоте движения вытеснителя остается постоянной. Следовательно, предлагаемая машина обладает большой удельной мощностью по сравнению с известной, если давление в ресивере превышает атмосферное. Таким образом, цель изобретения достигается путем использования в качестве рабочей среды, передающей движение от привода к ударнику, воздуха повышенного давления.

По другому варианту (фиг. 2) машина состоит из корпуса 1, рабочего инструмента

2, ударника 3, воздухоподводящих рукавов 4 и 20 и пневматического пульсатора, оснащенного приводом, ресивером небольшой емкости и нагнетателем малой производительности. Рабочий инструмент 2 смонтирован в передней части корпуса. Во внутренней полости корпуса размещен с возможностью перемещения в осевом направлении ударник 3. Ударник разделяет внутреннюю полость корпуса на две рабочие камеры: переднюю 5 и заднюю 6. Задняя рабочая камера 6 посредством воздухопроводящего рукава 4 постоянно сообщена с рабочей полостью 7 пневматического пульсатора. Передняя рабочая камера 5 посред ством воздухопроводящего рукава 20 постоянно сообщена с другой рабочей камерой

21 пульсатора. Основными элементами пульсатора являются корпус 8 и вытеснитель 9.

Вытеснитель может перемещаться вдоль оси корпуса пульсатора. Возвратно-поступательное движение вытеснителя осуществляется с помощью специального механизма, например кривошипно-шатунного. В качестве привода может быть применен двигатель любого типа, например электрический. На боковой стенке корпуса пульсатора выполнено компенсационное отверстие !О. Посредством этого компенсационного отверстия рабочие полости пневматического пульсатора сообщаются с ресивером 11 небольшой емкости. Машина может иметь несколько компенсационных отверстий, посредством которых рабочие полости пульсатора могут сообщаться с ресивером. Вытеснитель разделя5

55 ет внутреннюю полость корпуса пульсатора на две рабочие полости 7 и 21, которые постоянно сообщены с рабочими камерами машины.

Пульсатор, кроме того, оснащен пневматическим нагнетателем, который может быть смонтирован в торцовой стенке корпуса пульсатора и может приводиться в действие вытеснителем. Пневматический нагнетатель состоит из корпуса 15, нлунжера 16 и обратного клапана 17. Для подачи сжатого воздуха от нагнетателя к ресиверу 11 служит канал 18. На боковой стенке корпуса нагнетателя имеется впускное отверстие 19. Плунжер нагнетателя связан с вытеснителем пульсатора и во время работы машины движется вместе с вытеснителем.

Машина (фиг. 2) работает следующим образом.

При включенном двигателе вытегнитель пневматического пульсатора перемещается возвратно-поступательно вдоль оси корпуса по периодическому закону. При этом давление воздуха в рабочих полостях 7 и 21 пульсатора, в воздухоподводящих рукавах 4 и 20 и в рабочих камерах 5 и 6 машины изменяется (при установившемся режиме) по некоторым периодическим законам с периодом, равным периоду движения вытеснителя. Под действием периодически изменяющейся разности давлений в передней и задней рабочих камерах ударник совершает возвратно-поступательное движение и наносит удары по хвостовику рабочего инструмента. Во время работы машины рабочие полости пульсатора при каждом рабочем цикле сообщаются с ресивером 11 через компенсационное отверстие 10.

Плунжер 16 нагнетателя, связанный с вытеснителем 9, движется возвратно-поступательно и нагнетает воздух в ресивер 11.

Когда давление в ресивере достигает расчетной величины, подача сжатого воздуха в него прекращается. Величина рабочего давления в ресивере зависит от степени сжатия воздуха в нагнетателе и определяется конструктивными параметрами нагнетателя.

В периоды времени, когда нагнетатель не подает сжатый воздух в ресивер, он практически не расходует энергию. Энергия, израсходованная на сжатие воздуха в нагнетателе при прямом ходе плунжера, совершает полезную работу при обратном ходе плунжера. Таким образом, нагнетатель предназначается для нагнетания воздуха в ресивер до расчетной величины в период пуска машины в работу и для, поддержания расчетного давления воздуха в ресивере при установившемся режиме работы.

Энергия ударов, передаваемая на инструмент, как и в предыдущем случае, примерно пропорциональна давлению сжатого воздуха в ресивере. Частота ударов при неизменной частоте движения вытеснителя остает1382913 б 20

Z 1 5

7 Я г/ В

Составитель Н. Заболоцкая

Редактор Н. Тупица Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 911/25 Тираж 636 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4, ся постоянной. Следовательно, предлагаемая машина обладает большей удельной мощностью по сравнению с известной, если давление в ресивере превышает атмосферное.