Ударный механизм

 

Класс 87Ь, За; № 79712

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Н. М. Батуев

УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ

Заявлено 25 января 1937 г. за № 3850/307824 в Народный Комиссариат угольной промышленности СССР

С присоединением заявки № 26387 от 2 октября 1939 г.

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 6 за 1951 г. где I — момент инерции маховых масс.

Известен ударный механизм с приводом от электрического двигателя через кривошипно-шатунную передачу, с применением автоматически сцепляющегося и расцепляющегося механического соединения между бойком и шатуном.

Сущность изобретения заключается в том, что, с целью предотвращения передачи ударов на корпус механизма от бойка через передачу при условии полного отсутствия в механизме отбойных пружин, указанное механическое соединение выполнено так, что оно расцепляется в момент достижения бойком максимальной скорости и начала замед. ленного движения сцепленного с бойком конца шатуна, с тем, чтобы боек наносил удар при отсутствии механического соединения его с шатуном, и снова сцеплялся при обратном движении бойка.

На чертеже изображена схема работы предлагаемого механизма.

Маховик 1 (может отсутствовать, что зависит от величины момента инерции приводнсто двигателя), боек 2, рабочий инструмент 3, электромагнит и якорь электромагнита (или вообще какой-либо сцепной механизм) 4 5, кривошип б радиуса R, шатун 7.

На чертеже не показаны: привод — асинхронный, высокоскоростной электромотор, прерыватель для электромагнита — маслоструйный или другой конструкции, редуктор и кулачок для привода прерывателя, Электромотор приводит в движение кривошипно-шатунный механизм и сообщает П, оборотов в минуту маховым массам. Кинетическая энергия последнйх будет равна

Ап—

180 № 79712

Если электромагнит включен, боек совершает возвратно-поступа-тельные колебания, проходя за один оборот кривошипа путь

L=25 S

При этом ударов о рабочий инструмент не происходит, так как боек не доходит до него на расстояние (AS). Как известно, скорость вращающихся масс максимальна (nm») в мертвых положениях кривоЪ шипа, В положениях когда угол e = — или о= —, скорость маховых

2 2 масс минимальна (п;„), так как они к этому моменту отдали кинетическую энергию для создания ускорения бойка в предыдущем квадранте. В следующем квадранте кинетическая энергия маховых массвозрастает, так как боек отдает свою живую силу вследствие замедления своего движения. 3а один оборот ротора двигателя имеем:

7 работ сил инерции за период = О, Х работ сил тяжести за период = О, электромотор работает вхолостую, покрывая только механические по-тери в механизме.

Скорость точки (В) максимальна, когда

2 и равна скорости цапфы (А) кривошипа

Va,„= VA

В этот момент живая сила бойка т V

А = ва б г где и — масса бойка.

В следующем квадранте маховые массы должны получить прирост живой силы на величину живой силы бойка, т. е. вшах

Если в момент, когда

2 электромагнит будет выключен, боек будет двигаться равномерно (пре-небрегая трением) со скоростью

Vg =Vg и к концу своего хода, равного б — + . при ударе о рабочий инструмент боек отдает свою живую силу, равную

m V> т в

Аб = г г

Очевидно, что в очередном квадранте маховые массы не будут иметь. прироста кинетической энергии, а кривошип придет в мертвое положение со скоростью

Va= А,„, № 79712 соответствующей оборотам двигателя, примерно

Ж

Для того, чтобы боек в положении, когдау = — имел опять прежнюю скорость Vg, очевидно надо двигателю опять иметь прежние

max обороты, т. е. восстановить кинетическую энергию маховых масс до прежней величины. Для этого двигатель должен совершить работу

А =ЬА =Аб, которую можно выразить: А = М ф

Если за поворот мотор при моменте М не сможет произвести работу

А =ЛА =Ag, то он ее может произвести за поворот

Зп ф)—

Если рассчитать массу бойка, момент инерции маховика и радиус кривошипа так, чтобы спустя определенное количество оборотов () цапфа (А) кривошипа будет иметь прежнюю скорость Ул = Vg = Vg, т. е. ту скорость бойка, при которой он может совершить заданную работу удара (Ао), то можно опять выключить электромагнит при положении кривошипа ф = †и боек опять произведет удар по рабочему инструг менту, отдав ему работу тV2

Ад— г

Итак, в общем случае, в период между ударами бойка о рабочий инструмент электродвигатель должен произвести работу

А=М ф ° i где i — «пропуск оборотов» на разбег для получения прироста кинетической энергии маховых масс.

Очевидно тогда число ударов электромолотка будет

Z= —"

Варьируя величинами (i) и радиусом кривошипа R, мсжно менять число ударов бойка Z и величины работы одного удара бойка (Аб). При одном и том же электродвигателе это можно делать в известных пределахх.

Таким образом мы можем получить на бойке усилие только F p =

= F<, то для совершения работы А = Аю надо иметь путь о—

% 79712

Для совершения работы А = ЗАо, например, при F,— — Ро, надо иметь путь

Предмет изобр етения

1. Ударный механизм с приводом от электрического двигателя через кривошипно-шатунную передачу, с применением автоматически сцепляющегося и расцепляющегося механического соединения между бойком и шатуном, отличающийся тем, что, с целью предотвращения передачи ударов на корпус механизма от бойка через передачу при условии полного отсутствия в механизме отбойных пружин, указанное механическое соединение выполнено так, что оно расцепляется в момент достижения бойком максимальной скорости и начала замедленного движения сцепленного с бойком конца шатуна, с тем, чтобы боек наносил удар при отсутствии механического соединения его с шатуном, и снова сцеплялся при обратном движении бойка.

2. В механизме по п. 1 выполнение отмеченного механического ссединения, регулируемым в отношении момента расцепления и сцепления.

3. В механизме по пп. 1 и 2 применение в качестве отмеченного механического соединения муфты сцепления инерционного действия или электромагнитной муфты.

4. Применение в механизме по п. 3 буровой штанги любого известного самого по себе поворотного приспособления, например, винтовой тмуфты.

Редактор Н. Дубровин

Техред А. Кудрявицкая

Корректор Г. Чугунова

Подп. к печ, 29/II — 64 r. Формат бум. 70)(108 /gg Объем 0,26 изд. л.

Заказ 0393/7 Тираж 200 Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д, 4

Типография, пр. Сапунова, 2 г о

Такое удлинение пути мы и достигаем путем «пропуска оборотов».

Прерыватель к электромолотку может быть любой конструкции, так как должен развивать сравнительно небольшой ток. Моменты разрыва .производят при помощи кулачкового привода, связанного через редуктор валом электромотора, а поэтому действующего совершенно синхронно. Передаточное число этого редуктора очевидно соответствует /.