3. ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ МАШИНЫ С ПОСТУПАТЕЛЬНЫМИ УДАРАМИ

На рис. 5 представлена схема сил, действующих на корпус пневмомолотка [8]. Оператор прилагает к корпусу молотка силу нажатия прижимая корпус к буртику рабочего инструмента. В течение одного цикла движения ударника такая сила может быть принята с достаточной точностью постоянной. На корпус молотка также действует давление сжатого воздуха, перемещающего ударник при прямом и обратном ходе, и сила вызываемая соударением корпуса и буртика рабочего инструмента.

Сила нажатия, необходимая для поддержания стабильного и производительного режима работы молотка,

где энергия удара, частота ударов, Гц; коэффициент формы силовой диаграммы молотка; и диаметры соответственно хвостовика рабочего инструмента и ударника); давление в передней рабочей камере; время действия импульса давления в передней камере).

Совершенствование рабочего цикла, характеризуемое уменьшением значения ведет к снижению потребной силы сжатия и уменьшению вибрации корпуса В пневмоударных машинах традиционной структуры с одним ударником удается снизить до Введение дополнительного инерционного элемента, преобразующего реакцию переменных сил разгона ударника в постоянную (или близкую к постоянной) силу отдачи, в принципе позволяет создавать машины с теоретически минимальной силой нажатия и вибрацией корпуса. Конструкции ручных пневмоударных машин с такой принципиальной структурой, получившие название динамически уравновешенных, находятся в стадии разработки.

Рис. 5. Схема сил, действующих на корпус пневмомолотка

На рис. 6 представлена принципиальная конструктивная схема рубильного молотка с комплексной виброзащитой обеих рук оператора, основанной на использовании унифицированных элементов пневмопружинных виброизоляторов. Рукоятка молотка и жестко соединенный с ней корпус 6 образуют виброизолированный узел корпус—рукоятка. Внутри него расположен ударный узел, состоящий из подвижного ствола 9, ударника 7, воздухораспределительного устройства 8 и рабочего инструмента 4. Ударный узел перемещается в виброизолированном корпусе-рукоятке на специальных разрезных направляющих 3 малого трения, что существенно повышает эффективность системы виброизоляции. При нажатии на курок пускового устройства 10 сжатый воздух поступает в воздухораспределительное устройство 8, которое автоматически попеременно распределяет воздух по ту или другую сторону ударника. При этом ударник совершает возвратно-поступательное Движение в стволе. В конце рабочего хода ударник наносит удар по хвостовику рабочего инструмента.

Основная конструктивная особенность представленного на рис. 6 пневморубильного молотка с комплексной виброзащитой — наличие виброзащищенного манипулятора 5, позволяющею непрерывно управлять положением лезвия рабочего инструмента в процессе работы или фиксированно устанавливать его под заданным углом к обрабатываемой поверхности. Виброзащищенный манипулятор не только защищает левую руку оператора от сильного вибрационного воздействия, но одновременно гарантированно удерживает рабочий инструмент при холостых ударах от вылета из машины и тем самым исключает опасность травмирования оператора.

Новые клепальные молотки с комплексной виброзащитой выполнены по той же типовой схеме, что и рубильные молотки, но отличаются от них отсутствием манипулятора, так как их рабочий инструмент (обжимка) не требует фиксированной установки или управления им в процессе работы. Для защиты левой руки оператора от воздействия вибрации виброизолированный корпус клепального молотка удлинен и служит ложементом для руки, поддерживающей молоток при работе. Рубильные молотки выпускаются с энергией удара от 1 до а клепальные — от 2 до Пневматические отбойные, строительные молотки и бетоноломы выпускают с энергией удара от 2,5 до Принцип их действия, конструкции и методы виброзащиты в основном такие же, как у рубильных и клепальных молотков. Снижение вибрации в серийно выпускаемых конструкциях отбойных, строительных молотков и бетоноломов достигается в основном уменьшением массы ударника (повышением скорости соударения с хвостовиком рабочего инструмента) и приданием ударнику более рациональной формы [2], использованием ударных узлов с улучшенным рабочим циклом [14], а также локальной виброизоляцией рукояток.

Рис. 6. Принципиальная конструктивная схема рубильного пневмо-молотка с комплексной виброзащитой: 1 — пружина пневмопружинного виброизолятора: воздушная камера пневмопружинного виброизолятора: 3 — разрезные направляющие; 4 — рабочий инструмент (зубило) с лысками для управления; 5 — виброзащищеиный манипулятор; 6 — виброизолироваииый корпус-рукоятка; 7 — удариик; 8 — воздухораспределительное устройство; 9 — ствол; 10 — курок пускового устройства

Методика расчета основных параметров ударного механизма пневматических молотков. Основными исходными данными для расчета являются энергия удара частота ударов и давление сжатого воздуха на входе в машину регламентируемые обычно соответствующими стандартами. Необходимо также задать скорость соударения ударника с хвостовиком рабочего инструмента V, которая назначается в основном из условия допустимых контактных напряжений в материале соударяющихся детален. В современных пневматических молотках эта скорость достигает

Исходя из этих данных рассчитывают основные параметры ударного механизма.

Масса ударника

Давление на входе в заднюю рабочую камеру в момент начала прямого хода ударника

Значение определяется на основании экспериментальных данных, полученных на молотках-прототипах. В молотках современных конструкций .

Степень расширения сжатого воздуха при прямом ходе ударника где давление сжатого воздуха в задней рабочей камере в момент начала выхлопа.

В пневмомолотках современных конструкций Наиболее часто

Отношение времени обратного и прямого ходов ударника

Значения у определяются на основании экспериментальных данных, полученных на молотках-прототипах. В современных конструкциях молотков

Диаметр ударника (рабочего цилиндра)

Значения F для приведены ниже:

Зная массу и диаметр ударника, легко подсчитать его длину. Длина прямого хода ударника под давлением

Значения F для приведены ниже: