SU815276A2 - Пневматический молоток - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к горным и строительным материалам ударного действи  и может быть использовано при создании ручных пневматических молотков с бесклапанным воздухораспределением , а также т желых пневмоударных машин.

По основному авт. св. № 658268 известен пневматический молоток с бесклапанным воэдухораспределением, содержащий корпус с центральным ступенчатым каналом, в котором с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещени  установлен ступенчатый ударник со ступенчатым каналом, образующий со стенками корпуса KciMepy рабочего хода, камеру холостого хода, посто нно сообщенную при работе с источником сжатого воздуха, камеру атмосферного давлени  и аккумул ционную камеру, воздухоподвод щие и выхлопные каналы , руко тку и рабочий инструмент. В стенке корпуса, раздел ющей аккумул ционную камеру и камеру холостого хода, выполнены дроссельные каналы дл  посто нного сообщени  этих камер между собой.

Известный молоток обладает высокими эксплуатационными качествами

в частности, сравнительно мгшым удельным расходом сжатого воздуха и повышенной знергией 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 и ухудшает наполнение камеE j рабочего хода энергоносителем.

Цель изобретени  - повышение энергии единичного удара пневматического молотка, а также снижение уровн  шума при работе и повышение общего КПД.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в пневматическом молотке выходы канала ступенчатого ударника на боковоЯ поверхности его меньшей ступени и на торцовой поверхности боль-, шей ступени имеют форму эллипса.

Удлиненное эллиптическое отверсти наклонного канала ударника увеличивает врем  сообщени  камеры рабочего хода с камерами сетевого давлени 

и аккуму;  ционной. в результате увеличиваетс  врем  наполнени  камеры .рабочего хода сжатым воздухом, возрастает среднее давление воздуха в этой камере при движении ударника к инструменту, а значит и энерги  Iединичного удара.

Косой срез наклонного канала ударника обуславливает уменьшение уровн  шума выхлопа на 3-4 децибелла, как в низкочастотной, так и в высокочастотной част х спектра, вследствие плавного нарастани  и убывани  давлени  выхлопа и снижени  его пиквого- значени .

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

Наличие пр мого канала в ударнике уменьшает гидравлические потери в не ( отсутствует поворот потока воздуха в канале), что позвол ет более полно использовать энергию сжатого воздуха , т.е. увеличить КПД молотка.

Пр мойнаклонный канал обуславливает при прочих равных услови х значительно меньшую концентрацию напр жени  в ударнике и меньше ослабл ет его сечени , 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 перемещени  установлен ступенчатый ударник.2с наклонным каналом 3, руко тку 4 с пусковым устройством ( на чертеже не показано) и.рабочий инструмент 5 с устройством б дл  его удержани . Корпус 1, кроме центрального, имеет воздухоподвод идае 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 ступ ни ударника 2. При этом больша  ось эллиптического отверсти  косого 12 больше диаметра канала 3 в 5,76-3,86 раза и параллельна геометрической оси ударника 2.

Ударник 2 образует со стенками корпуса 1 камеру 13 рабочего хода, кольцевую камеру 14 холостого хода, посто нно сообщенную при работе с источником сжатого воздуха, камеру 15 атмосферного давлени  и аккумул ционную камеру 16,

В стенке 17 корпуса 1, раздел ющей аккумул ционную камеру 16 и камеру 14 холостого хода, выполнены

дроссельные каналы 18, посто нно сообщающие между собой эти камеры.

Аккумул ционна  камера 16 и камера 14 холостого хода посредством канала 3 ударника 2 периодически сооба аютс  с камерой 13 рабочего хода. Последн   посредством того же канала 3 также периодически сообщаетс с камерой 15. Камера 15 посредством выхлопных каналов 8 посто нно сообщена с атмосферой, а камеры 14 и 16 с. атмосферой посто нно разобщены. При включенном пусковом устройстве камера 14 посредством каналов 7 посто нно сообщена с сетью сжатого воздух

На чертеже обозначены также кольцевой торец 19 ударника 2 и стенка 20 корпуса 1.

Пневматический молоток работает следующим образом.

После включени  пускового устройства , руко тки 4 сжатый воздух поступает по каналг1м 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. Начнетс  холостой ход. В начале холостого хода ударник 2 не испытывает противодавлени  со стороны камеры 13, так как она в это врем  посредством канала 3 ударника 2, камеры 15 и выхлопных каналов 8 сообщена с атмосферой.

С момента включени  пускового устройства сетевой воз-дух из Кс1меры 14 по дроссельным каналам 18 начинает натекать в аккумул ционную камеру 16, повыша  в ней давление.

- После перекрыти  эллиптического выхода 12 канала 3 ударника 2 стенко 20 корпуса давление отсеченного в ка мере 13 воздуха начинает возрастать Через малый промежуток времени эллиптическое отверстие 12 канала 3 ударника 2 вскрываетс  со стороны аккумул ционной камеры 16 и воздух из нее поступает в камеру 13, скачкообразно увеличив противодавление на ударник 2. .

Однако этот Скачок противодавл.-;ни  сравнительно небол.шой, так как в момент сообщени  аккумул ционной камеры 16 с камерой 13 объем последней в несколько (3-4) раз превышает объем аккум-ул ционной камеры.Поэтому отмеченный скачок пpoтивoдaвJзeни  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 , ,н6 плавно . Этому способствует непрерывное натекание в камеру 13 сетевого воздуха через дроссели 18, аккумул ционную камеру 16 и канал 3 ударника. Благодар  значительному проходному сечению канала 3 ударника

2 давление в камерах 13 и 16 посто нно уравниваетс  в течение почти всего периода их сообщени .

По мере возрастани  в камере 13 противодавлени  движение ударника 2 замедл етс . В некоторый момент эллиптический выход 12 канала 3 ударника 2частично перекрываетс  стенкой 20 корпуса 1, однако толщина этой стенки меньше длины эллиптического выхода 12 канала 3. Поэтому в начальный момент сообщени  камеры 14 с эллиптическим выходом

12канала 3 сетевой воздух из нее устремл етс  по каналу 3 не. только в камеру 13, но и в аккумул ционную камеру 16, дополнительный объем которой снижает скачкообразное возрастание противодавлени  в камере

13рабочего хода, что улучшает вибрационную характеристику молотка. Продолжа  за счет сил инерции движение , ударник 2 в конце холостого хода разобщает на короткий промежуток времени камеры 14 и 16.

а счет разности сил давлени , действуюиЕих на тореи 21 и кольцевой торец 19 ударника 2, он после остановки начинает ускоренное движение в сторону инструмента 5, соверша  рабочий ход.

Эллиптический выход 12 канала 3 вновь сообщает на короткое врем  KctMepH 14 и 16, но давление в них в этот период практически одинаково и близко к сетевому. Проход  стенку 20 корпуса 1, эллиптический выход 12 канала 3 полностью вскрываетс  со стороны аккумул ционной камеры 16, и, наклоненный в ней воздух , а также -сетевой воздух, поступающий по дроссельным каналам 18, обеспечивает, посредством канала 3, поддержание в камере Ij при рабочем ходе более высокого давлени .

Более высокое среднее давление на уларник 2 в период рабочего хода обусловленное использованием в рабочем цикле несколько большего количества воздуха, благодар  перепуску через эллиптический выход 12 канала 3 сжатого воздуха в камеру 16 из камеры 14 в конце холостого и начале рабочего ходов ударника 2, а

также вследствие увеличени  времени впуска, обеспечивает пропорционгшьное увеличение энергии единичного удара без увеличени  удельного расхода энергоносител .

В период, предшествующий выхлопу из камеры 13, эллиптический выход 12 канала 3 ударника перекрываетс  стенкой 20 корпуса 1, и аккумул ционна  камера 16 разобщаетс  с каме .рой 13. Дальнейшее движение ударника

0 и обеспечивает вскрытие эллиптического выхода 2 канала 3 со стороны камеры 15. Происходит выхлоп из камеры 13. При этом выход 12 3 ударника 2 вскрываетс  в 15

5 при постепенно увеличивающейс  глубине канала 3. Это более плавное открытие канала 3 в. ударнике обеспечивает более пла1вное ларастание переднего фронта давлени  на выхлопе

0 и уменьшает его пиковое значение, что снижает уровень шума в низкочастотной части спектра.

Наличие эллиптического отверсти  (косого cpeaia) обуславливает также плавный отрыв струи от ударника,

5 т.е. уменьшает 1радиент скбрости истечени  воздуха из канала 3. Последнее снижает эффект острых кромоки уменьшает уровень шума в высокочастотной части спектра.

Q

После выхлопа, преодолева  сопротивление сжатого воздуха со стороны кольцевой камеры 14, 2 наносит удар по хвостовику инструмента 5, и цикл повтор етс .

5

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР

50 658268, кл. В 21 С 3/24, 22.12.76.