Пневматичний молоток

Реферат: Пневматичний молоток містить компресор з циліндром, до якого приєднаний робочий циліндр з розміщеним в ньому падаючим бойком. Між циліндром компресора і робочим циліндром додатково установлений нерухомий фланець з дроселем, а в робочому циліндрі - два, зв'язаних між собою тягою, рухомих поршні, перший з яких переміщується в робочому циліндрі, а другий - в додатковому циліндрі, зв'язаному одним торцем із суцільним кронштейном, з'єднаним принаймні двома радіальними з осьовими отворами стержнями, зв'язаними з робочим циліндром з отворами в місцях їх приєднання, причому камера циліндра компресора сполучена з камерою робочого циліндра додатково установленими, між першим рухомим поршнем і бойком, пневмолініями безпосередньо, з камерою між першим рухомим поршнем і нерухомими фланцем - через дросель, а камера утворена додатковим циліндром, другим рухомим поршнем і суцільним кронштейном - з атмосферою. UA 103270 U (12) UA 103270 U UA 103270 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до механічних засобів перетворення енергії стисненого повітря в механічну роботу, зокрема до пневматичних молотків, і може бути використаний для виконання будівельних, ремонтних та інших ручних ударних робіт. Відомий пневматичний молоток містить корпус, розміщений в ньому кривошипно-шатунний механізм з поршнем, приєднаний до корпуса основний циліндр, в якому установлений бойок і розміщений отвір для компенсації витоків і регуліровки поступаючого із атмосфери повітря (див. кн. Политехнический словарь. Издательство "Советская энциклопедия", Москва, 1976, - С. 376). Проте, недоліком відомого пневматичного молотка є малі ударні зусилля падаючого бойка по заготовці, спричинені низькою швидкістю його руху, що знижує ефективність використання і обмежує область його застосування в народному господарстві. Таким чином, відомий пневматичний молоток має низьку швидкість руху і мале ударне зусилля падаючого бойка по заготовці, що понижує ефективність використання молотка, а також обмежує область його застосування. В основу корисної моделі поставлено задачу збільшити швидкість руху і ударне зусилля падаючого бойка і тим самим підвищити ефективність використання пневматичного молотка, а також розширити область його застосування. Для підвищення швидкості руху і ударного зусилля падаючого бойка молотка, а також ефективності використання і розширення області застосування, пропонується його удосконалення, суттєві ознаки якого полягають в тому, що вихідний із компресорного циліндра тиск повітря ще додатково диференціюється і пневматично підсумовується з вихідним тиском, формуючи на вході в робочий циліндр і діючий на падаючий бойок молотка результуючий тиск, пропорційний змінюванню вихідного тиску з компресора і швидкості (першій похідній) його змінювання. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому пневматичному молотку з компресорним циліндром з поршнем і приводом, а також приєднаним до нього робочим циліндром з падаючим бойком, між циліндрами додатково установлений нерухомий фланець з дроселем, а в робочому циліндрі - два, жорстко зв'язаних між собою тягою, рухомих поршні. З них перший поршень переміщується в робочому, а другий - в додатковому циліндрі, зв'язаному одним торцем із суцільним кронштейном, з'єднаним принаймні двома радіальними, з осьовими отворами стержнями, зв'язаним з робочим циліндром з отворами в місцях їх приєднання. Причому камера циліндра компресора сполучена з камерою робочого циліндра між першим рухомим поршнем і падаючим бойком додатково установленими пневмолініями безпосередньо, з камерою між першим рухомим поршнем і нерухомим фланцем - через дросель, а камера утворена додатковим циліндром, другим рухомим поршнем і суцільним кронштейном - з атмосферою. При такому вирішенні забезпечується можливість формування вхідного тиску повітря в робочий циліндр з додатковою складовою, пропорційною швидкості (першій похідній) змінювання тиску, при проходженні повітря через робочий циліндр з пневматичним підсумовуючим механізмом і другим поршнем, зв'язаним тягою з першим рухомим поршнем. Таким чином, в запропонованому пневматичному молотку результуючий тиск повітря в робочому циліндрі, діючий на падаючий бойок, буде складатися із двох тисків, викликаних: - першого - змінювання вхідного тиску повітря; - другого - першою похідною його змінювання. Від фізичної реалізації цього рішення, без зміни конструкції базових деталей відомого молотка, а тільки додатковою установкою в його робочий циліндр нерухомого фланця і зв'язаних між собою двох рухомих поршнів із жорстко закріпленим на циліндрі через кронштейн додатковим циліндром, підвищиться швидкість руху і ударне зусилля падаючого бойка по заготовці, а отже, ефективність використання запропонованого молотка, а також розшириться область його застосування. На представленому кресленні схематично показано загальний вигляд запропонованого пневматичного молотка. Запропонований молоток містить компресор в складі електродвигуна (на схемі не показаний), кривошипно-шатунного механізму 1, поршня 2 розміщених в циліндрі 3, зв'язаному із робочим циліндром 4. В циліндрі 4 установлений нерухомий фланець 5 з перепускним дроселем 6, перший рухомий поршень 7 тягою 8 з'єднаний з другим рухомими поршнем 9, який переміщується в додатковому циліндрі 10. Циліндр 10 зв'язаний одним торцем із суцільним кронштейном 11, з'єднаним принаймні двома радіальними, з осьовими отворами стержнями 12, 13, зв'язаними торцями з робочим циліндром з отворами в місцях їх приєднання. В нижній частині робочого циліндра розміщена заготовка 14, а між нею і кронштейном 11 - бойок 15. 1 UA 103270 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Для компенсації витоку і регулювання повітря надходить із атмосфери через компенсуючий отвір 16. Камера "А" під поршнем 2 циліндра 4 сполучена з камерою "В" робочого циліндра утвореною першим рухомими поршнем 7, робочим циліндром 4 і нерухомим фланцем 5 через перепускний дросель 6, а з камерою "С", утвореною робочим циліндром 4, першим рухомим поршнем 7, другим рухомим поршнем 9, додатковим циліндром 10 і бойком 15 - через додатково установлені пневмолінії 17,18 безпосередньо. Камера "D" утворена другим рухомим поршнем 9, додатковим циліндром 10 і кронштейном 11 сполучена через осьові отвори радіальних стержнів 12, 13 і отвори робочого циліндра 5 з атмосферою. Працює запропонований пневматичний молоток наступним чином. Від електродвигуна обертання передається на кривошипно-шатунний механізм 1, забезпечуючи зворотно-поступальний рух поршню 2. При переміщенні поршня 2 вниз всмоктане повітря в камері "А" стискається і через дросель 6 надходить в камеру "В", а через додаткові пневмолінії 17,18 - в камеру "С". Однак, через наявність дроселя 6 тиск в камері "В" буде збільшуватися повільніше, ніж в камері "С". В результаті перший рухомий поршень 7 переміститься догори і за собою, через тягу 8, перемістить другий рухомий поршень 9, створюючи додатковий підвищений тиск повітря в камері "С", викликаний зменшенням її об'єму від переміщення догори поршня 9, внаслідок чого буде відбуватися додавання двох тисків. Таким чином, результативний тиск в камері "С" робочого циліндра 4, викликаний різким переміщенням поршня 2 буде складатися із вхідного тиску (збільшення вхідного тиску в камері "А") і додаткового тиску викликаного швидкість змінювання тиску (обумовленого різким змінюванням об'єму камери "С" від переміщення поршнів 7, 9) і додаткового збільшення через те тиску повітря в камері "С". Підвищення результативного тиску повітря в камері "С" і швидкості переміщення незмінної за величиною падаючої маси бойка збільшить його ударне зусилля по заготовці. При переміщення поршня 2 компресора догори пневматичний молоток працює аналогічно. В даному випадку розрідження з камери "А" надходитиме в камери "В", "С", але через дросель 6 воно в камері "В" зростатиме повільніше, ніж в камері "С", що викличе додаткове переміщення поршнів 7, 9 вниз і збільшення об'єму камери "С", а також в ній розрідження, збільшуючи при цьому кількість всмоктуваного повітря. Отже, при опусканні і підніманні поршня тиск і розрідження в камері "С" будуть пропорційні як змінюванню, так і швидкості (першій похідній) їх змінювання. Ступінь введення складової тиску (розрідження), пропорційної швидкості їх змінювання залежить від частоти обертання електродвигуна. Із збільшенням розрідження в камері "С" і кількості всмоктуваного повітря, при подальшому стисканні, підвищиться тиск і ударне зусилля бойка по заготовці. Застосування запропонованого пневматичного молотка, порівняно з уже відомим, дасть можливість: - за рахунок підвищення тиску повітря в робочому циліндрі на перехідних режимах роботи, підвищити швидкість переміщення бойка, і тим самим збільшити його ударне зусилля по заготовці; - підвищити ефективність використання пневматичного молотка завдяки збільшенню його продуктивності при незмінній масі бойка; - використати запропоноване технічне рішення при розробках нових і модернізації існуючих на виробництвах пневматичних молотків і розширити область їх застосування. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 Пневматичний молоток, що містить компресор з циліндром, до якого приєднаний робочий циліндр з розміщеним в ньому падаючим бойком, який відрізняється тим, що в ньому між циліндром компресора і робочим циліндром додатково установлений нерухомий фланець з дроселем, а в робочому циліндрі - два, зв'язаних між собою тягою, рухомих поршні, перший з яких переміщується в робочому циліндрі, а другий - в додатковому циліндрі, зв'язаному одним торцем із суцільним кронштейном, з'єднаним принаймні двома радіальними з осьовими отворами стержнями, зв'язаними з робочим циліндром з отворами в місцях їх приєднання, причому камера циліндра компресора сполучена з камерою робочого циліндра додатково установленими, між першим рухомим поршнем і бойком, пневмолініями безпосередньо, з камерою між першим рухомим поршнем і нерухомими фланцем - через дросель, а камера утворена додатковим циліндром, другим рухомим поршнем і суцільним кронштейном - з атмосферою. 2 UA 103270 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3