Ударный механизм с дифференциальной связью исполнительных узлов

/12 511 Е ТЕН ИДЕТЕЛЬСТВУ ДВТОРСК ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИИ ИСАНИЕ ИЗ(71) Новосибирский электротехнический институт(54)(57) 1. УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ С ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ СВЯЗЫ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ УЗЛОВ, включающий цилиндрический кулачок с установленными на нем телами качения, образующими торцовую винтовую поверхность, несколько толкателей-бойков, каждый нз которых имеет вид части рассеченного осевыми плоскостями тела вращения, на внешней поверхности которого имеются выступы с торцовой винтовой поверхностью, аккумулятор энергии и плунжеры, связанные с толкателями-бойками, установ. ленньки с возможностью взаимодействия своей винтовой поверхностью с винтовой поверхностью цилиндрического кулачка, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения эффективности его действия путем уменьшения рассеяния энергии, противоположные толкатели-бойки попарно жестко соединены перемычками, причем в каждой перемычке вдоль оси устройства выполнены пазы, в которых размещены перемычки других толкателей-бойков.2, Механизм по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что при количестве толкателей-бойков,.равном четырем, паз выполнен в одной, перемычке со стороны одного торца, а в другой - с противоположного.3. Механизм по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что при количестве толкателей-бойков, равном шести и более, паз выполнен в одной перемычке со стороны одного торца, в другой - с противоположного, а в остальных пазы выполнены с двух сторон.Изобретение относится к горной и строительной технике и может быть использовано в машинах ударного или вращательно-ударного действия.Известен ударный механизм, включающий корпус, толкатели-бойки, кулачок и аккумулятор аиергииНедостатком ударного механизма является низкая эффективность воздействия бурового инструмента на разру шаемую породу.Наиболее близким к изобретению по технической. сущности и достигаемому результату является ударный механизм с дифференциальной связью исполнительных узлов, включающий цилиндрический кулачок с установленными на нем телами качения, образующими торцовую винтовую поверхность, несколько толкателей-бойков, каждый из которых имеет вид части рассеченного осевыми плоскостями тела вращения, на внешней поверхности которого имеются выступы с торцовой винтовой поверхностью, аккумулятор 25 энергии и плунжеры, связанные с толкателями-бойками, установленными с возможностью взаимодействия своей винтовой поверхностью с винтовой поверхностью цилиндрическогокулачка 21 .1Недостаток известного устройства заключается в низкой эффективности действия ударного механизма за счет рассеяния энергии ударных импульсов. З 5 Рассеяние энергии при нецентральном ударе происходит главным образом в результате того, что в инструменте помимо продольной волны, которая передается в обрабатываемую среду 40 и создает в ней необходимые изменения, возникает также поперечная удар. ная волна. Энергия последней расходуется в основном нерационально, так как воспринимается сопряженными 45 с инструментом элементами конструкции, что к тому же вызывает их преждевременное разрушение.Цель изобретения - повышение эффективности действия ударного ме ханизма путем уменьшения рассеяния энергии.Поставленная цель достигается тем, что в ударном механизме с дифференциальной связью исполнительных 55 узлов, включающем цилиндрический кулачок с установленными на нем телами качения, образующими торцовую винтовую поверхность, несколько толкателей-бойков, каждый из которых имеет вид части рассеченного осевыми плоскостями тела вращения, на внешней поверхности которого имеются выступы с торцовой винтовой поверхностью, аккумулятор энергии и плунжеры, связанные с толкателямибойками, установленными с возможностью взаимодействия своей винтовой поверхностью с винтовой поверхностью цилиндрического кулачка, противоположные толкатели-бойки попарно жестко соединены перемычками, причем в каждой перемычке вдоль оси устройства выполнены пазы в которых размещены перемычки других толкателей-бойков.Пря этом при количестве толкателей-бойков, равном четырем, паз выполнен в -одной перемычке со стороны одного торца, а в другой - с противоположно го.Кроме того, при количестве толкателей-бойков, равном шести и более, паз выполнен в одной перемычке со стороны одного торца, в другой - с противоположного, а в остальных пазы выполнены с двух сторон.На фиг. 1 изображен предлагаемый ударный механизм, продольный разрез, на фиг. 2 - развертка профиля кулачка по окружности с радиусом Н на фиг, 1; на фиг, 3 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг, 4 - сечение Б-Б на фиг, 1; на фиг, 5 - сечение В-В на фиг.Ударный механизм состоит из корпуса 1 фиг, 1), установленного на подшипниках цилиндрического торцового кулачка 2, выполненного как одно целое с приводной зубчатой полумуфтой 3, Кулачок имеет два симметрично расположенных на торце выступа с винтовой поверхностью, образованной телами 4 качения Ириг, 2), Своими профильными выступами кулачок 2 находится в силовом сопряжении с толкателем-бойком 5 или 6 (фиг.1-5), на внешней поверхности которых для этого также имеются но два симметрич-, но расположенных выступа с торцовой винтовой поверхностью. Толкателибойки расположены в призматических направляющих 7 корпуса 1 и имеют в осевом сечении П-образную внешнюю форму (фиг. 1). Каждый из них образован двумя противолежащими частямиаз 1843/22 Т аж 482 йо сное тепт, г. Ужгород,ул.Проектная,цилиндра, рассеченного осевымиплоскостями. Эти две части жесткосоединены перемычкой 8 (фиг. 1,3,5),которая с одной стороны ограниченапоперечной прорезью 9 (фиг. 1, 4).В сборе всей конструкции механизма(фиг. 1) соединительная перемычкаодного толкателя-бойка размещаетсяв поперечной прорези другого. Приэтом длина паза выбирается такой,чтобы в нем можно было разместитьперемычки других толкателей-бойкови обеспечить величину хода на удар,Силовое сопряжение толкателейбойков с кулачком осуществляется гидропневматическим аккумулятором 10 (фиг. 1) через плунжеры 11, размещенные в цилиндрической направляющей 12. Рабочий инструмент 13 в момент удара служит также волноводом, замыкающим толкатель-боек с разрушаемой средой.Ударный механизм работает следующим образом.При вращении кулачок 2 посредством тел 4 качения своими выступами отжимает последовательно один за другим толкатели-бойки 5,6 вместе с плун жерами 11 в исходную для движения 02 4на ударпозицию. При этом он совер-шает работу, которая в виде энергииупруго сжатой воздушно-.масляной средынакапливается в гидропневматическом :аккумуляторе 10 и затем, после срыва толкателя-бойка с выступов кулачка, преобразуется .в кинетическуюэнергию движущегося тела. Встречаяна своем пути инструмент 13, толкатель-боек генерирует ударный импульс,который далее передается в зону разрушения обрабатываемой среды.Таким образом, толкателям-бойкампридается такое конструктивное исполнение, при котором центры масс соударяющнхся тел располагаются на линииудара. Это позволяет повысить эффективность работы предлагаемого механизма за счет уменьшения рассеянияэнергии ударных импульсов, имеющегоместо в случае, если эти центры массне располагаются на линии удара.Вместе с этим увеличивается срокслужбы элементов конструкции, непос редственно контактирующих с соударяющимися телами (рабочим инструментом и толкателем-бойком), так какуменьшается поток энергии., которыйрассеивается через эти элементы во