Пневматический молоток

 

Союз Советскиз

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>815276 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву р 658268

РЦМ K„з

Е. 21 С 3/24

Е 21 С 37/22

В 25 D 9/00 (22) Заявлено 310378 (21) 2597943/22-03 с присоединением заявки Мо

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 230381. Бюллетень 149 11 (53) УДК 622. 233. .52-85(088.8) Дата опубликования описания 230381 (72) Авторы изобретения

Э.A. Абраменко, Ю. И. Лебедев, Л.Л. Лысенко, И.В.

Д. Г. Суворов и В. A. Щербаков

8..: ":...-.-;

:.;Ю,- - . 1,=, ю

lk Я н1

Новосибирский инженерно-строительный институ им. В. В. Куй бышеаа

Министерства высшего и среднего специального образования-РСФСР

С м (71) Заявитель (54).ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ МОЛОТОК

Изобретение относится к горным . и строительным материалам ударного действия и может быть использовано при создании ручных пневматических молотков с бесклапанным воздухораспределением, а также тяжелых пневмоударных машин-.

По основному авт. св. Р 658268 известен пневматический молоток с бесклапанным воздухораспределением, содержащий корпус с центральным ступенчатым каналом, в котором с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения установлен ступенчатый ударник со ступенчатым каналом, образующий со стенками корпуса камеру рабочего хода, камеру холостого хода, постоянно сообщенную при работе с источником сжатого воздуха, камеру атмосферного даьления и аккумуляционную камеру, воздухоподводящие и выхлопные каналы, рукоятку и рабочий инструмент.

В стенке корпуса, разделяющей аккумуляционную камеру и камеру холостого хода, выполнены дроссельные каналы для постоянного сообщения э-.их камер между собой.

Известный молоток обладает высокими эксплуатационными качествами в частности, сравнительно малым удельным расходом сжатого воздуха и повышенной энергией единичного удара (1) . Однако при работе молотка имеет место значительный шум выхлопа отработавшего воздуха и, кроме того, вследствие поворота потока в ступенчатом канале ударника, гидравлические потери в последнем повышены, что снижает энергию единичного удара и КПД, т.е. обуславливает неполное использование энергии сжатого воздуха н ухудшает наполнение каме l5 ры рабочего хода энергоносителем.

Цель изобретения — повышение энергии единичного удара пневматического молотка, а также снижение уровня шума при работе и повышение

20 общего КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом молотке выходы канала ступенчатого ударника на бо-" ковой поверхности его меньшей ступени и на торцовой поверхности боль-. шей ступени имеют форму эллипса.

Удлиненное эллиптическое отверстие наклонного канала ударника увеличивает время сообщения камеры рабоче30 го хода с камерами сетевого давления

815276 и аккумуляционной. В результате уве- личивается время наполнения камеры ,рабочего хода сжатым воздухом, возрастает среднее давление воздуха в этрй камере при движении ударника к инструменту, а значит и энергия (еди ни чно го уд ар а.

Косой срез наклонного канала ударника обуславливает уменьшение уровняя шума выхлопа н а 3-4 деци белла, как в низкочастотной, так и в высокочастотной частях спектра, вследствие плавного нарастания и убывания давления выхлопа и снижения его пикоаого значения.

Удлиненный косой срез наклонного канала ударника обуславливает плавное 1 изменение площади отверстия при впуске сжатрго воздуха и выхлопе,что существенно улучшает вибрационно-силовые характеристики молотка.

Наличие прямого канала в ударнике 20 уменьшает гидравлические потери в нем (отсутствует поворот потока воздуха в канале), что позволяет более полно использовать энергию сжатого воздуха, т.е. увеличить КПД молотка. 75

Прямой наклонный канал обуславливает при прочих равных условиях значительно меньшую концентрацию напряжения в ударнике и меньше ослабляет его сечения, т.е. обуславливает большую долговечность молотка.

На чертеже изображен пневматический молоток.

Молоток содержит корпус 1, в центральном ступенчатом канале которого с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения установлен ступенчатый ударник 2.с наклонным каналом 3, рукоятку 4 с пусковым устройством (на чертеже не показано) и.рабочий инструмент 5 с устройством 40 б для его удержания. Корпус 1, кроме центрального, имеет воздухоподводящие 7 и выхлопные 8 каналы, которые закрыты разрезным кольцом 9.

Канал 3 ступенчатого ударника 2 наклонен к геометрической оси последнего под .углом 10-15 и имеет выход

10 в форме эллипса на торцовую поверхность 11 его большей ступени и в форме эллипса (косого среза) 12— на боковую поверхность меньшей ступени ударника 2. При этом большая ось эллиптического отверстия косого. среза 12 больше диаметра канала 3 в

5,76-3,86 раза и параллельна геометрической оси ударника 2. 55

Ударник 2 образует со стенками корпуса 1 камеру 13 рабочего хода, кольцевую камеру 14 холостого хода, постоянно сообщенную при работе с источником сжатого воздуха камеру gg

15 атмосФерного давления и аккумуляционную камеру 16.

В стенке 17 корпуса 1, разделяющей аккумуляционную камеру 16 и камеру 14 холостого хода, выполнены у дроссельные каналы 18, постоянно сообщающие между собой эти камеры.

Аккумуляционная камера 16 и камера 14 холостого хода посредством канала 3 ударника 2 периодически сообщаются с камерой 13 рабочего хода.

Последняя посредством того же канала

3 также периодически сообщается с камерой 15. Камера 15 посредством выхлопных каналов 8 постоянно сообщена с атмосферой, а камеры 14 и 16 с. атмосферой постоянно разобщены. При включенном пусковом устройстве камера 14 посредством каналов 7 постоянно сообщена с сетью сжатого воздуха

На чертеже обозначены также кольцевой торец 19 ударника 2 и стенка

20 корпуса 1.

Пневматический молоток работает следующим образом.

После включения пускового устройства рукоятки 4 сжатый воздух поступает по каналам 7 в камеру 14 холостого хода. Давление сжатого воздуха на кольцевой торец 19 ударника 2 со стороны камеры 14 обуславливает движение ударника 2 от инструмента 5.

Начнется холостой ход. В начале холостого хода ударник 2 не испытывает противодавления со стороны камеры 13, так как она в это время посредством канала 3 ударника 2, камеры 15 и выхлопных каналов 8 сообщена с атмосферой.

С момента включения пускового устройства сетевой воздух из камеры

14 по дроссельным каналам 18 начинает натекать в аккумуляционную камеру 16, повышая в ней давление.

После перекрытия эллиптического выхода 12 канала 3 ударника 2 стенкой

20 корпуса давление отсеченного в ка-, мере 13 воздуха начинает возрастать.

Через малый промежуток времени эллиптическое отверстие 12 канала 3 ударника 2 вскрывается со стороны аккумуляционной камеры 16 и воздух из нее поступает в камеру 13, скачкообразно увеличив противодавленне на ударник 2.

Однако этот скачок противодавл-.— ния сравнительно небольшой, так как в момент сообщения аккумуляционной камеры 16 с камерой 13 объем последней в несколько (3-4) раз превышает объем аккумуляционной камеры.Поэтому отмеченный скачок противодавления в камере 13 в начале холостого хода не приводит к ухудшению вибрационных параметров молотка.

При дальнейшем движении ударника

2 противодавление на него со стороны камеры 13 возрастает интенсивно,.но плавно . Этому способствует непрерывнбе натекаиие в камеру 13 сетевого воздуха через дроссели 18, аккумуляционную камеру 16 и канал 3 ударника. Благодаря значительному проходному сечению канала 3 ударника

815276 2 давление в камерах 13 и 16 постоянно уравнивается в течение почти всего периода их сообщения.

По мере возрастания в камере 13 противодавления движение ударника

2 замедляется. В некоторый момент эллиптический выход 12 канала 3 ударни ка 2 частично перекрывает ся стенкой 20 корпуса 1, однако толщина этой стенки меньше длины эллиптического выхода 12 канала 3. Поэтому в начальный момент сообщения камеры 14 с эллиптическим выходом

l2 канала 3 сетевой воздух нэ нее устремляется по каналу 3 не. только в камеру 13, но и в аккумуляционную камеру 16, дополнительный объем которой снижает скачкообразное возрастание противодавления в камере

13 рабочего хода, что улучшает вибрационную характеристику молотка.

Продолжая за счет сил инерции движение, ударник 2 в конце холостого хода разобщает на короткий промежуток времени камеры 14 и 16.

Эа счет разности сил давления, «..4" .. действующих на торец 21 и кольцевой торец 19 ударника 2, он после остановки начинает ускоренное движение в сторону инструмента 5, со. вершая рабочий ход.

Эллиптический выход 12 канала 3 вновь сообщает на короткое время камеры 14 и 16, но давление в них в этот период практически одинаково и близко к сетевому. Проходя стенку 20 корпуса 1, эллиптический выход 12 канала 3 полностью вскрывается со стороны аккумуляционной камеры 16, и, наклоненный в ней воздух, а также .сетевой воздух, поступающий по дроссельным каналам 18, обеспечивает, посредством канала 3, поддержание в камере 13 при рабочем. ходе более высокого давления.

Волее высокое среднее давление на ударник 2 в период рабочего хода, обусловленное использованием в рабочем цикле несколько большего количества воздуха, благодаря перепуску через эллиптический выход 12 канала 3 сжатого воздуха в камеру 16 иэ камеры 14 в конце холостого и начале рабочего ходов ударника 2, а также вследствие увеличения времени впуска, обеспечивает пропорциональное увеличение энергии единичного удара без увеличения удельного расхода энергоносителя.

В период, предшествующий выхлопу из камеры 13, эллиптический выход

12 канала 3 ударника перекрывается стенкой 20 корпуса 1, и аккумуляциэнная камера 16 раэобщается с камерой 13. Дальнейшее движение ударника обеспечивает вскрытие эллиптического выхода 2 канала 3 со стороны камеры 15. Происходит выхлоп иэ камеры 13 ° При этом выход 12 канала

3 ударника 2 вскрывается s камеру 15 при постепенно увеличивающейся глубине канала 3 ° Это более плавное открытие канала 3 в. ударнике обеспечивает более плавное нарастание переднего фронта давления на выхлопе

20 и уменьшает его пиковое значение, что снижает уровень myMa,â низкочастотной части спектра.

Наличке эллиптического отверстия (косого среза) обуславливает также

25 плавный отрыв стРуи от ударника, т.е. уменьшает градиент скбрости истечения воздуха из канала 3. Последнее снижает эффект острых кромок. и уменьшает уровень шума в высокочастотной части спектра.

После выхлопа, преодолевая сопротивление сжатого воздуха со сторонЫ кольцевой камеры 14, ударник 2 наносит удар по хвостовику инструмента 5, и цикл повторяется.

Формула изобретения

Пневматический молоток по авт.

QQ .сп. Р 658268, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьааения энергии единичного удара, выходы канала ступенчатого ударника на .боковой поверхности его меньшей

4 ступени и на торцовой поверх ности большей ступени имеют форму эллипса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 658268, кл. Е 21 С 3/24 22.12.76.

815276

6

4 17

Составитель Б.Иахаева

Техред И. Ре =::вес Корректор И.Демчик

3акаа i Oo 1/<. «1 Тираж .627 Подписное

Рн „,,,, ..., „о ко,ите, чР

Й.. ;,- л л2 1 ызобретеиий и Открнтий — - ." - : - ::-ва:.--" - г Рау вска"- <<+< - ед ° 1/ аъ,п„.;,., „=, .!i-:-: нт,г.Ужгород, 1л.Проектная, 4