Ударно-поворотный механизм

 

Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для бурения шпуров. Цель изобретения - повышение надежности работы механизма при одновременном улучшении технологичности его изготовления. Механизм содержит корпус 1 и расположенный в нем стержень 2 со штырем 3, установленным перпендикулярно его оси. Штырь 3 взаимодействует с выполненными в тыльной части торцового кулачка 6 продольными пазами (ПП) 5. Криволинейная поверхность (КП) кулачка 6 имеет комбинированный рабочий профиль и взаимодействует с установленным на промежуточном звене 8 роликом (Р) 7. На стержне 2 и тыльной части кулачка 6 расположены ползуны 14, шарнирно соединенные с шатунами 15. Другими концами шатуны 15 шарнирно соединены с толкателями 16, поджимаемыми пружинами 17. Вращение стержня 2 передается через штырь 3 при помощи ПП 5 кулачку 6, а его КП через Р 7 сообщается звену 8 и выполненным в нем ПП выступу 11 ведомого звена 12. Ползуны 14, шатуны 15 и толкатели 16 при этом неподвижны и начинают перемещаться только при поступательном перемещении кулачка 6, возникающем при соприкосновении инструмента с обрабатываемым материалом или породой. На конечном участке КП профиля кулачка 6 происходит ее отрыв от Р 7, который устраняет соприкосновение кромки КП кулачка 6 с Р 7, т.е. предотвращается кромочное разрушение КП кулачка 6. Возможно осуществление вращательного, ударно-вращательного и ударного бурения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 С 1/12

ГОСУДАРСТВЕ 1НЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4305602/03 (22) 15.09.87 (46) 07.07.91, Бюл. М 25 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) А.M.ßðóíîâ (53) 622.233,65 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 661199663377, кл. F 21 С 3/08, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М 1358516, кл, Е 21 С 1/12, 1985. (54) УДАРНО-ПОВОРОТНЫЙ МЕХАНИЗМ (57) Изобретение относится к горной промсти и предназначено для бурения шпуров.

Цель изобретения — повышение надежности работы механизма при одновременном улучшении технологичности его изготовления. Механизм содержит корпус 1 и расположенный в нем стержень 2.со штырем 3, установленным перпендикулярно его оси.

Штырь 3 взаимодействует с выполненными в тыльной части торцового кулачка 6 продольными пазами (ПП) 5. Криволинейная поверхность (КП) кулачка 6 имеет комбини,, Я2„„1661398 А1 рованный рабочий профиль и взаимодействует с установленным на промежуточном звене 8 роликом (P) 7. На стержне 2 и тыльной части кулачка 6 расположены ползуны

14, шарнирно соединенные с шатунами 15.

Другими концами шатуны 15 шарнирно соединены с толкателями 16, поджимаемыми пружинами 17. Вращение стержня 2 передается через штырь 3 при помощи ПП 5 кулачку 6, а его КП через P 7 сообщается звену 8 и выполненным в нем ПП выступу 11 ведомого звена 12, Ползуны 14, шатуны 15 и толкатели 16 при этом неподвижны и начи. нают перемещаться только при поступательном перемещении кулачка 6, возникающем при соприкосновении инструмента с обрабатываемым материалом или породой. На конечном участке КП профиля кулачка 6 происходит ее отрыв от Р 7, который устраняет соприкосновение кромки КП кулачка 6 с Р

7, т.е. предотвращается кромочное разрушение КП кулачка 6. Возможно осуществление вращательного, ударно-вращательного и ударного бурения. 1 ил.

1661398

S2max S1m ax

S3 = S2max + ЛфЗ +

У2п ах P1max

Спр (S3max + fo) + m p 9 (Лp)5

2 гплр где S3 — линейная координата профиля торцового кулачка 6 на его конечном участке, мм;

S1max S2max — НаИбОЛЬШая ВЫСОта ПадЬема комбинированного профиля соответственно первого и второго участков профиля, мм; у11тах p2max — УГЛОВЫЕ КООрдИНаТЫ ЭТИХ участков, рад;

Спр — приведенный к кулачку 6 коэффициент жесткости пружин 17, Н/мм;

m p — приведенная к кулачку 6 масса шатунов 15, ползу нов 14 и толкателей 16, Н с /м м;

fo — предварительное поджатие пружин

17, мм;

9 — ускорение земного притяжения, мм/с; сок — угловая скорость кулачка, рад/с;

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для бурения шпуров, Целью изобретения является повышение надежности работы механизма при одновременном улучшении технологичности

его изготовления, На чертеже показан механизм, общий вид.

Ударно-поворотный механизм содержит корпус 1, расположенный в нем стержень 2 со штырем 3, установленным перпендикулярно его оси 4, штырь 3 прикасается с продольными пазами 5 торцового кулачка 6, криволинейная поверхность которого имеет комбинированный профиль и взаимодействует с роликом 7 промежуточного звена 8, хвостовик 9 которого размещен в продольном отверстии 10 стержня 2 и перпендикулярном к нему отверстии штыря 3 стержня 2 с возможностью вращения.

Промежуточное звено 8 выполнено с продольным пазом на его торце, в котором установлен выступ 11 ведомого звена 12. На стержне 2 и тыльной цилиндрической части

13 кулачка 6 расположены ползуны 14, имеющие шарнирное соединение с шатунами

15. Последние шарнирно соединены другими концами с толкателями 16, поджимаемыми пружинами 17, Геометрия конечного участка комбинированного профиля рабочей поверхности кулачка 6 выполнена в соответствии с формулой;

Лрз- приращение угловой координаты профиля кулачка 6 для его конечного участка, рад.

Ударно-поворотный механизм работает следующим образом.

Вращение двигателя через зубчатый редуктор (не показан) или непосредственно сообщается стержню 2, его вращение передается через штырь 3 с помощью продольных пазов 5 кулачку б, а его криволинейными поверхностями сообщается через ролик 7 промежуточному звену 8 и передается его продольным пазом выступу 11 ведомого звена 12, При этом ползуны

14 и шатуны 15, а также толкатели 16 могут быть неподвижны, т,е. имеется холостой ход беэ преобразования вращения стержня

2 в возвратно-поступательное перемещение кулачка 6 с ударами по промежуточному звену 8.

При соприкосновении инструмента, жестко за одно целое установленного в ведомом звене 12, с обрабатываемым матери-. алом или породой угловая скорость звена 12 снижается и возникает поступательное перемещение кулачка 6 по ролику 7 промежуточного звена 8 и штырю 3 стержня 2, вызывающее перемещение шатунов 15 и толкателей 16, сжимающих пружины 17, На конечном участке криволинейной поверхности комбинированного профиля торцового кулачка 6 происходит ее отрыв от ролика 7, устраняющий соприкосновение кромки этой поверхности кулачка 6 с роликом 7, При движении кулачка 6 в обратном направлении также устраняется его контактирование с роликом 7 за счет поворота кулачка 6 во время размыкания этих звеньев, т,е. предотвращается кромочное разрушение криволинейной поверхности кулачка 6.

Продолжение этого движения кулачка б под действием сил упругой деформации пружин 17 заканчивается ударом кулачка 6 по промежуточному звену 8, передаваемым ведомому звену 12.

Такое движение звеньев механизма происходит при замедлении или остановке вращения ведомого звена 12 силами сопротивления буримой породы или обрабатываемого материала и конусной муфтой трения, образуемой поверхностями ведомого звена

12 и корпуса 1, Если эти силы недостаточны для остановки вращения ведомого звена 12, происходит бурение — вращение инструмента, установленного в ведомом звене 12, с ударами по нему. При полной остановке ведомого звена 12 имеет место ударный режим работы без вращения инструмента, При этом частота ударов и угловая скорость

1661398

Составитель B.Çàxàðoâ

Техред М. Моргентал Корректор О Кравцова

Редактор А.Шандор

Заказ 2106 Тираж 304 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ведомого звена 12 могут регулироваться усилием нажатия или подачи: с увеличением такого усилия возрастает частота ударов и снижается угловая скорость ведомого звена 12.

В момент соприкосновения ролика 7 с 5 конечным участком криволинейной поверхности комбинированного профиля кулачка 6 происходит его разгон перед размыканием.

При этом воздействие усилия со стороны ролика 7 превышает усилия пружин 17 и 10 трения в шарнирных соединениях шатунов

15 и поступательных соединениях механизма, Это вызывает отрыв кулачка 6 от ролика

7 при достаточной угловой скорости стержня 2 и предотвращает кромку криволиней- 15 ной поверхности кулачка 6 от разрушения при кромочном контакте с роликом 7.

Формула изобретения

Ударно-поворотный механизм, включа- 20 ющий корпус, подпружиненные толкатели, ролик, кулачок с комбинированным рабочим профилем и тыльной частью, шатуны и ползуны, промежуточное и ведомое звенья, кинематически связанные между собой, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения надежности работы механизма при одновременном улучшении технологичности его изготовления, механизм имеет стержень со штырем, расположенным перпендикулярно оси стержня, причем комбинированный рабочий профиль выполнен на торце кулачка, а в его тыльной части выполнены продольные пазы для взаимодействия со штырем стержня, при этом один из ползунов расположен на стержне, а другой установлен с возможностью взаимодействия с тыльной частью кулачка, который установлен на стержне с возможностью возвратнопоступательного перемещения вдоль его оси, при этом.ролик установлен на промежуточном звене.