Пневмоударник

,В 25 В 9/14 ГОСУДАРСТВЕННЬ 1 Й НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВУОВСНОНУ СНСВВСВОЬСТВУ СУ%ЙС "13(72) В.И. Житник, Ю.И. Пономарчук, А.С. Шевченко и В.И. Шевченко (53) 621.5:622.233.055.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР В 701788, кл. В 25 Р 9/04, 1973.2. Авторское свидетельство СССР У 781048, кл, В 25 В 9/14, 1978 (прототип).(54)(57) ПНЕВМОУДАРНИК преимущественно одноударного действия, содержащий пневмоцнлиндр, размещенный в нем пор шень, имеющий хвостовик и ударник и разделяющий полость пневмоцилиндра на полости рабочего.и холостого ходов, размещенный в полости рабочего хода фиксирующий узел, упругий элемент, смонтированный в полости ходоС" того хода и периодически взаимодействующий с поршнем, аккумулятор и клапан быстрого выхлопа, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с .целью повышения КПД н эксплуатационной надежности, в порщне выполнены продольные каналы, на торцах поршня и рабочего хода седла, хвостовик и ударник установлены с возможностью осевого перемещения в поршне, пневмоударник снабжен подпружиненным к седлу поршня затвором, жестко соединенным с хвосто. виком и ударником, а клапан быстрого выхлопа выполнен в виде подвижной в осевом направлении перегородки, разделяющей полость аккумулятора на управляющую и аккумулирующие камеры и а е имеющей отверстия, и эластичной шайбы, размещенной в аккумулирующей камере и попеременно взаимодействующей с седлом пневмоцилиндра и отверсти, ЯМКе С1100079 2 1Изобретение относится к пневматическим машинам ударного действия и может быть использовано для клеймения,. клепки и т.д.в машиностроении и других отраслях промышленности.Известно устройство ударного дей.ствия для нанесения одиночных. ударов, содержащее цилиндрический корпус, размещенные в нем дифференциальный поршень-ударник, образующий в корпу О се полости рабочего и холостого ходов, сообщеннИе между собой каналом, выполненным.в теле корпуса и в котором смонтирован регулируемый напорНый клапан, рабочий инструмент, голов 5 ка-клапан которого связывает полость холостого хода с атмосферой Я .Недостатком известного устройства является низкая энергия единичного удара его поршня-ударника,что обусловлено отсутствием аккумулятора на входе полости рабочего хода, противодействием, оказываемым на поршень- ударник со стороны полости холостогохода, и меньшими размерами эффектив ной площади полости рабочего хода по сравнению с размерами эффективной площади полости холостого хода.Наиболее близким к изобретению является пневмоударник, содержащий пневЗ 11 моцилиндр, размещенный в нем поршень, имеющий хвословик и ударник и разде-. ляюпий полость пневмоцилиидрй на по.лости рабочего и холостого ходов, размещенйый Й полости рабочего хода35 Фиксирующий узел, упругий элемент, смонтированный в полости холостого хода и периодически взаимодействующий с поршнем, аккумулятор и клапан быстрого выхлопа 2Недостатками известного пневмоудар ника являются низкий КПД и невысокая эксплуатационная надежностьчто обусловленопотерей энергии при взводе и фиксации поршня в исходном поло- жении и быстром износом Фиксирующего узла, вызывающиМ ненадежность срабатыванйя последнего. Нель изобретения - повышение КПДи эксплуатационной надежности. 50указанная цель достигается тем,что в пневмоударнике преимущественноодноударного .действия, содержащемпневмоцилиндр, размещенный в. немпоршень, имеющий хвостовик и ударник 55и разделяющий полость пневмоцйлиндрана полости рабочего и холостого ходов,размещенный в полости рабочего хода фиксирующий узел, упругий элемент, смонтированный в полости холостого хода и периодически взаимодействующий с поршнем,аккумулятор и клапан быстрого выхлопа, в поршне выполнены продольные каналы, на торцах поршнян рабочего хода седла, хвостовик иударник установлены с возможностьюосевого перемещения в поршне, пневмоударник снабжен подпружиненным к седлу, поршня затвором, жестко соединенным с хвостовиком и ударником, аклапан быстрого выхлопа выполнен ввиде подвижной в осевом направленииперегородки, разделяющей полостьаккумулятора на управляющую и аккумулирующую камеры и имеющей отверстия,и эластичной шайбы,. размещенной в аккумулирующей камере и попеременно взаимодействующей с седлом пневмоци" линдра и отверстиями.На чертеже. изображен пневмоударник и исходном положении перед ударом.Пневмоударник состоит Из пневмо" цилиндра 1, поршня 2, разделяющего полость пневмоцилиидра на полости рабочего 3 и холостого 4 ходов.В пневмоцилиндре 1 со стороны полости 4 холостого хода выполнены выхлоп" ные каналы 5, а в поршне 2 продольные каналы 6 и,седло 7, на которое опирается затвор 8, подпружиненный к нему пружиной 9 и жестко соединенный с ударником 10 и хвостовиком 11, установленным в поршне 2 с возможностью осевого перемещенияДля облегчения перемещения поршня 2 он имеет направляющие кольца 12. выполненные из антифрикционного материала, например из фторопласта. В пневмоцилиндрд 1 у его торца со стороны полости 3 рабочего хода смонтирован Фиксирующий узел, состо. - ящий иэ обоймы 13 и шариков 14 подпружиненных к центру обоймы 13 упругим или эластичным элементом 15.Фиксирующий узел удерживает поршень 2 в исходном положении (как показано на чертеже), взаияодействуя с хвостовиком 11, усилие удерживания выбрано исходя из массы поршня 2, ударника 10 с нрудиной 9 и хвостовика 11.При этом масса поршня 2 для обеспечения выхлопа должна превьзпать мас су затвора 8, ударника 10 и хвостови ка 11 вместе. взятых.В полости 4 холостого хода размещен боек 16,передающий удар по об3 1100 рабатываемому материалу и возвращаемый в исходное положение пружиной 17. В торцовой полости 4 холостого хода смонтирована пружина 18, имеющая возможность взаимодействия с ударником 10 после разгона поршня 2.Концентрично пневмоцилиндру 1 с внешней его стороны выполнен аккумулятор, полость которого с помощью подвижной в осевом направлении пере О городки 19 разделенана управляющую 20 и аккумулирующую 21 камеры. Пере,городка 19 имеет отверстия 22, а со стороны аккумулирующей камеры 21 на ней закреплена эластичная шайба 23, которая попеременно взаимодействует с отверстиями 22 и седлом 24, выполненным на.торце пневмоцилиндра 1 со стороны полости 3 рабочего хода. Перегородка 19, отверстия 22, эластич О ная шайба 23 и седло 24 образуют клапан быстрого выхлопа, Управляющая камера 20 посредством воздухораснределителя 25 соединена с магистралью сжатого воздуха. 25Пневмоударник работает следующим образом. 079 4регородку 19 деиствует давление : только со стороны аккумулирующей камеры 21, Под действием этого давлення шайба 23 и перегородка 19 отходят от седла 24 и в образовавшийся кольцевой зазор сжатый воздух изаккумулирующей камеры 21 устремляется в полость 3 рабочего хода, воздействуя через затвор 8 на поршень 2и прижимая еще сильнее затвор 8 кседлу 7 поршня 2. Поскольку усилие фиксации поршня 2 в исходном положении относительно небольшое, последний срывается из фиксирующего узла, разгоняется и накапливает энергию для удара. В конце рабочего хода, т.е, после разгона до максимальной скоростипоршень 2 взаимодействует с пружиной 18 через торец .ударника 10, Пружина 18, сжимаясь, накапливает энергию, величина которой .должна быть достаточной для возврата поршня 2 в исходное-поло-. жение, но значительно меньше энергии, накапливаемой поршнем 2 при рабочем ходе, После сжатия пружины 18 до расчетной величины поршень 2 через удар В исходном положении поршень 2 удерживается за хвостовик 11, подпружиненный шариками 14, Сжатый воздух .3 О от воздухораспределителя 25 поступает в управляющую камеру 20, прижимая при этом перегородку 19 через эластичную шайбу 23 к седлу 24 и изоли . руя тем самым аккумулирующую каме ру 21 от полости 3 рабочего хода.Поскольку шайба 23 не препятствует проходу сжатого воздуха из управляющей камеры 20 в аккумулирующую камеру 21 через отверстия 22 (концы 4 О шайбы имеют возможность. отгибаться, как. показано на чертеже пунктиром),то давление в камерах 20 и 21 выравнивается и достигает магистрального.За счет разности эффективных площа дей перегородки 19 со стороны камер 20 и 21 перегородка остается прижа-той к седлу 24. В этот момент пйевмоударник готов для нанесения рабочего удара. .50После переключения воздухораспределителя 25 в положение, при котором, управляющая камера 20 соединяется с атмосферой, давление в камере 20 резко падает. При этом управляющая 5 20 и аккумулирующая 21 камеры оказываются разобщенными, так как шайба 23 закрывает отверстия 22 и на пеник 10 наносит удар по бойку 16,В момент начала взаимодействия ударника 1 О с пружиной 18 движение ударника 10 затормаживается пружиной 18,а поршень 2, обладающий значительнобольшей, чем ударник массой и, следовательно, большей кинетической энергией, преодолевает усилие пружины 9и перемещается к ударнику 10 до соприкосновения встречных торцов. При этом седло 7 отводится от затвора 8,открывая проход отработанному сжатому воздуху из полости 3 рабочего хода в полость 4 холостого хода через каналы 6 из.полости 4 через отверстия 5 в атмосферу. Таким образом, до нанесения удара ударником 10 по бойку 16начинается сброс отработанного сжатого воздуха из рабочей полости 3 в атмосферу, подготавливая эту полостьдля беспрепятственного возврата поршня 2 в исходное положение. После нанесения удара поршень 2 вместе с ударником, 10, затвором 8 и хвостовиком 11 под действием энергии,. запасенной пружиной 18, возвращается в исходное положение. При этом из-за большей силы инерции поршня 2 по сравнению с силой инерции ударника 10, затвора 8 и хвостовика 11 вместе взятых поршень 2 при движении отстает от них,110007За счет этого каналы 6 поршня 2 привозврате его в исходное положение иостаются соединенными с выхлопнымиканалами 5, тем самым исключаетсяобразование воздушной подушки в полости 3.После взаимодействия .хвостовика 1 1 с фиксирующим узлом вместе с хвостовиком 11 останавливаются затвор 8 1 О и ударник 10, а иоршень 2, двигаясь некоторое время по инерции, выбирает кольцевой зазор между седлом 7 и затвором 8, после чего он останавливается, занимая исходное положение, 15 9 6фПосле подачи повторной .команды на воздухораспределитель 25 цикл повторяется.Преимущества предлагаемого пневмоударника заключается в том, что в нем за счет уменьшения затрат энергии на взвод КПД повышается (примерно на 107). Иоме того, повышается эксплуатационная надежность за счет стабильности силы удара, поскольку в данном пневмоударнике исключена зависимость силы удара от усилия срабатывания фиксирующего узла, которое при значительных удельных нагрузках имеет нестабильный характер."Ватеатф, г.Ужгород, ул Подаю ско акая, 4