RU2172667C2 - Air-operated hammer - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering, producing machines of impacted process. SUBSTANCE: air-operated hammer contains tool installed to the housing, body provided with shocker, handle, and nut. The body is mounted in the housing for axial movement in two cylindrical collars spacing the housing and the body into three chambers. The middle chamber is in communication with a source of the compressed air and two other chambers are in permanent communication with the atmosphere. The body is provided with two rows of openings connecting internal space of the body with its external surface. The distances between the collar and rows of the openings are the same. EFFECT: enhanced vibration safety of the air-operated hammer. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности может быть использовано при производстве машин ударного действия. The invention relates to mechanical engineering, in particular, can be used in the manufacture of shock machines.

Известен пневматический молоток (см. Тупицын K.K. Об улучшении вибрационно-силовых характеристик пневматических молотков.- B кн. Виброзащита человека-оператора и колебания в машинах.- М.: Наука, 1977 г.), содержащий инструмент, корпус, ударник и инерционный поршень. Known pneumatic hammer (see Tupitsyn KK On improving the vibrational-force characteristics of pneumatic hammers. - In the book. Vibration protection of the human operator and vibrations in machines. - M .: Nauka, 1977), containing a tool, housing, hammer and inertial piston .

Недостатком такой машины является трудность обеспечения устойчивой работы в широком диапазоне изменения внешних условий, а также сложность запуска при произвольных исходных положениях ударника и поршня. The disadvantage of this machine is the difficulty of ensuring stable operation in a wide range of changes in external conditions, as well as the difficulty of starting at arbitrary initial positions of the hammer and piston.

Наиболее близким по технической сущности является пневматический клепальный молоток типа КЕ, КМП; отбойный молоток типа МО (см. Пневматические ручные машины. Справочник/Кусницин Г.И. и др.- Л.: Машиностроение, 1968 г.), содержащий инструмент, корпус со стволом и ударник. The closest in technical essence is a pneumatic riveting hammer type KE, KMP; jackhammer of the MO type (see. Pneumatic manual machines. Handbook / Kusnitsin GI et al., L .: Engineering, 1968), containing a tool, a body with a barrel and a drummer.

Недостатком такой машины является большое усилие нажима на молоток, необходимое для обеспечения его нормальной работы, и высокий уровень вибрации. The disadvantage of this machine is the high pressure exerted on the hammer, necessary to ensure its normal operation, and a high level of vibration.

В основу изобретения поставлена задача повышения вибробезопасности пневматического молотка. The basis of the invention is the task of increasing the vibration safety of a pneumatic hammer.

Решение указанной задачи достигается тем, что ствол молотка пневматического установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения в двух цилиндрических поясках, разделяющих пространство между корпусом и стволом на три камеры, средняя из которых соединена с источником сжатого воздуха, а две крайние камеры постоянно сообщаются с атмосферой, в стволе выполнены два ряда отверстий, соединяющих внутреннюю полость ствола с наружной поверхностью его, причем расстояния между поясками и рядами отверстий выполнены одинаковыми. Диаметр переднего, то есть расположенного ближе к инструменту, пояска больше диаметра заднего пояска, а наружная поверхность ствола выполнена соответственно ступенчатой. Внутренняя полость ствола и поверхность ударника выполнены ступенчатыми, при этом ударник разделяет полость ствола на три камеры, причем передняя камера сообщена с атмосферой, а средняя и задняя камеры сообщены с наружной поверхностью ствола. The solution to this problem is achieved by the fact that the pneumatic hammer barrel is installed in the housing with the possibility of axial movement in two cylindrical belts dividing the space between the housing and the barrel into three chambers, the middle of which is connected to a source of compressed air, and the two extreme chambers are constantly in communication with the atmosphere, two rows of holes are made in the barrel, connecting the inner cavity of the barrel with its outer surface, and the distances between the belts and the rows of holes are made the same. The diameter of the front, that is, located closer to the tool, the belt is larger than the diameter of the rear belt, and the outer surface of the barrel is made correspondingly stepped. The internal cavity of the barrel and the surface of the striker are made stepwise, while the striker divides the cavity of the barrel into three chambers, with the front camera communicating with the atmosphere, and the middle and rear chambers communicating with the outer surface of the barrel.

Устройство молотка пневматического поясняется чертежом (пусковое устройство не показано). The pneumatic hammer device is illustrated in the drawing (starting device not shown).

Инструмент 1 установлен в концевой букcе корпуса 2. В корпусе установлен ствол 3, внутри которого размещен ударник 4. Наружнaя поверхность ствола выполнена ступенчатой, при этом ступени ствола соприкасаются с внутренней поверхностью корпуса через передний поясок 13 и задний поясок 14 разных диаметров. Диаметр переднего, то есть расположенного ближе к инструменту, пояска больше диаметра заднего пояска. Корпус установлен в рукоятке 5, между которыми размещена пружина 6. Внутренняя поверхность корпуса и наружная поверхность ствола образуют три камеры 7, 8 и 9. Камеры 7 и 9 являются крайними, а камера 8 является средней. Камеры 7 и 9 постоянно сообщаются с атмосферой, а камера 8 в рабочем положении молотка пневматического связана с источником сжатого воздуха. В стволе выполнены два ряда отверстий 15 и 16, соединяющих внутреннюю полость ствола с наружной поверхностью его, причем расстояния между поясками А с рядами отверстий В выполнены одинаковым, то есть А= В. Передняя камера 10 между инструментом и ударником сообщается с атмосферой, а средняя камера 11 и задняя камера 12 соединены отверстиями с наружной поверхностью ствола. The tool 1 is installed in the end axle of the casing 2. A barrel 3 is installed in the casing, inside which a drummer is placed 4. The outer surface of the barrel is made stepwise, while the barrel steps are in contact with the inner surface of the casing through the front belt 13 and the rear belt 14 of different diameters. The diameter of the front, that is, located closer to the tool, the belt is larger than the diameter of the rear belt. The housing is installed in the handle 5, between which the spring is placed 6. The inner surface of the housing and the outer surface of the barrel form three chambers 7, 8 and 9. The chambers 7 and 9 are extreme, and the chamber 8 is middle. Chambers 7 and 9 are constantly in communication with the atmosphere, and chamber 8 in the working position of the pneumatic hammer is connected to a source of compressed air. Two rows of holes 15 and 16 are made in the barrel, connecting the inner cavity of the barrel with its outer surface, and the distances between the bands A and the rows of holes B are the same, that is, A = B. The front chamber 10 is in communication with the atmosphere and the middle one the camera 11 and the rear camera 12 are connected by holes with the outer surface of the barrel.

Молоток пневматический работает следующим образом. A pneumatic hammer works as follows.

В положении деталей, показанных на чертеже, сжатый воздух из средней камеры 8 через отверстия 16 в стволе 3 поступает в заднюю камеру 12 и разгоняет (ускоряет) ударник 4 в направлении инструмента 1. Реактивная сила - давление сжатого воздуха на дно ствола 3 - разгоняет (ускоряет) ствол в противоположном направлении. Поскольку ствол выполнен ступенчатым, на него действует сила со стороны сжатого воздуха, направленная к инструменту. На корпус 2 соответственно действует равная по величине сила противоположного направления. Воздух из передней камеры 10 и средней камеры 11 через отверстия 15 вытесняется в крайнюю камеру 7 и далее в атмосферу. После соударения ударника с инструментом первый останавливается. При движении ствола от инструмента в некоторый момент времени средняя камера 11 через отверстия 15 сообщается со средней камерой 8, а задняя камера 12 через отверстия 16 с атмосферой. In the position of the parts shown in the drawing, compressed air from the middle chamber 8 through the holes 16 in the barrel 3 enters the rear chamber 12 and accelerates (accelerates) the hammer 4 in the direction of the tool 1. Reactive force - the pressure of the compressed air to the bottom of the barrel 3 - accelerates ( accelerates) the barrel in the opposite direction. Since the barrel is made stepped, it is affected by the force from the side of compressed air directed to the tool. Correspondingly, a force of the opposite magnitude acts on the housing 2. Air from the front chamber 10 and the middle chamber 11 through the openings 15 is forced into the extreme chamber 7 and further into the atmosphere. After the impact of the hammer with the instrument, the first one stops. When the barrel moves from the tool at some point in time, the middle chamber 11 through the holes 15 communicates with the middle chamber 8, and the rear chamber 12 through the holes 16 with the atmosphere.

Для обеспечения запуска молотка пневматического при любых начальных положениях ствола и ударника момент подачи сжатого воздуха в среднюю камеру 11 должен следовать после соударения ударника и инструмента. Под воздействием сжатого воздуха ударник совершает обратный ход. После сообщения задней камеры 12 с атмосферой ствол движется по инерции, преодолевая силу давления сжатого воздуха, действующую на ступеньку на его наружной поверхности. После остановки ствол под действием той же силы начинает ускоряться в направлении инструмента. Момент сообщения задней камеры 12 со средней камерой 8, а средней камеры 11 с крайней камерой 7 означает начало прямого хода ударника и торможения, а затем обратного ускорения ствола 3. Цикл повторяется. Пружина 6 препятствует передаче вибрации от корпуса на рукоятку 5. To ensure the start of the pneumatic hammer at any initial positions of the barrel and the hammer, the moment of supply of compressed air to the middle chamber 11 should follow after the impact of the hammer and the tool. Under the influence of compressed air, the drummer makes a return stroke. After communication of the rear chamber 12 with the atmosphere, the barrel moves by inertia, overcoming the pressure force of compressed air acting on the step on its outer surface. After stopping the barrel under the same force begins to accelerate in the direction of the tool. The moment of communication of the rear chamber 12 with the middle chamber 8, and the middle chamber 11 with the extreme chamber 7 means the beginning of the forward stroke of the striker and braking, and then the reverse acceleration of the barrel 3. The cycle repeats. Spring 6 prevents the transmission of vibration from the housing to the handle 5.

Энергия удара молотка задается площадью поперечного сечения задней камеры 12, длиной хода ударника и индикаторным давлением в задней камере 12. Площадь кольцевой ступеньки на наружной поверхности ствола выбирается из усилия нажима, предельное значение которого задается санитарными нормами, и давления в сети сжатого воздуха. Поскольку давление в средней камере 8 при работе молотка будет ниже, чем давление в сети, обеспечивается некоторый запас, необходимый для постоянного контакта инструмента 1 с обрабатываемой деталью. Частота ударов является функцией энергии удара, массы ударника и возвратного усилия, действующего на ствол. The hammer impact energy is determined by the cross-sectional area of the rear chamber 12, the stroke length of the hammer and the indicator pressure in the rear chamber 12. The area of the annular step on the outer surface of the barrel is selected from the pressure force, the limit value of which is set by sanitary standards, and the pressure in the compressed air network. Since the pressure in the middle chamber 8 during the operation of the hammer will be lower than the pressure in the network, a certain margin is required, which is necessary for constant contact of the tool 1 with the workpiece. The frequency of impacts is a function of the impact energy, the mass of the impactor and the return force acting on the barrel.

Предлагаемое изобретение позволяет улучшить условия труда человека-оператора за счет улучшения вибрационно-силовых параметров молотка пневматического. The present invention allows to improve the working conditions of the human operator by improving the vibrational-force parameters of a pneumatic hammer.

Claims (3)

1. Молоток пневматический, содержащий инструмент, установленный в корпусе, ствол, внутри которого размещен ударник, рукоятку и пружину, отличающийся тем, что ствол установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения в двух цилиндрических поясках, разделяющих пространство между корпусом и стволом на три камеры, средняя из которых соединена с источником сжатого воздуха, а две крайние камеры постоянно сообщаются с атмосферой, в стволе выполнены два ряда отверстий, соединяющих внутреннюю полость ствола с наружной поверхностью его, причем расстояние между поясками и рядами отверстий выполнены одинаковыми. 1. A pneumatic hammer containing a tool installed in the housing, a barrel, inside which a hammer, a handle and a spring are placed, characterized in that the barrel is mounted in the housing with axial movement in two cylindrical belts dividing the space between the housing and the barrel into three chambers, the middle of which is connected to a source of compressed air, and the two extreme chambers are constantly in communication with the atmosphere, two rows of holes are made in the barrel connecting the internal cavity of the barrel with its outer surface, the distance between the belts and the rows of holes are identical. 2. Молоток пневматический по п.1, отличающийся тем, что диаметр переднего, то есть ближе расположенного к инструменту, пояска больше диаметра заднего пояса, а наружная поверхность ствола выполнена соответственно ступенчатой. 2. The pneumatic hammer according to claim 1, characterized in that the diameter of the front, that is closer to the tool, the belt is larger than the diameter of the rear belt, and the outer surface of the barrel is made correspondingly stepped. 3. Молоток пневматический по п.1, отличающийся тем, что внутренняя полость ствола и поверхность ударника выполнены ступенчатыми, при этом ударник разделяет полость ствола на три камеры, причем передняя сообщена с атмосферой, а средняя и задняя камеры сообщены с наружной поверхностью ствола. 3. The pneumatic hammer according to claim 1, characterized in that the internal cavity of the barrel and the surface of the drummer are stepped, while the hammer divides the cavity of the barrel into three chambers, the front one communicating with the atmosphere, and the middle and rear chambers communicating with the outer surface of the barrel.