неполноповоротный электропривод для многобойковых ударных инструментов

Классы МПК:B25D13/00 Переносные ударные инструменты с электромагнитным приводом
B25D15/00 Переносные ударные инструменты с рабочими органами центробежного или вращательного действия
B25D15/02 в которых боек получает удары от сообщающего импульс элемента 
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Северо-Кавказский государственный технологический университет
Приоритеты:
подача заявки:
2001-05-10
публикация патента:

Изобретение относится к электроприводам для машин и механизмов, в частности для многобойковых ударных инструментов. Неполноповоротный электропривод для многобойковых ударных инструментов содержит корпус, вал и две одинаково подвижные части с элементами для крепления многобойковых ударных инструментов, которые установлены на валу и соединены с корпусом пружинами растяжения. Одна подвижная часть установлена по центру вала шарнирно, другая часть, состоящая из двух одинаковых половин, симметрично установленных относительно центральной, жестко закреплена на концах вала. Подвижные части выполнены из четырех попарно обращенных друг к другу Ш-образных магнитопроводов в виде части тела вращения с отверстиями для вала. Между парами магнитопроводов расположены две обмотки, установленные соосно с валом. Обмотки жестко соединены между собой и шарнирно с валом таким образом, что образуют два поворотных электромагнита. Со стороны корпуса магнитопроводы снабжены постоянными магнитами, попарно обращенными друг к другу одноименными полюсами, и установлены с зазором, а обмотки шарнирно соединены с валам и снабжены стопорным элементом. Технический результат - расширение технологических возможностей использования электропривода. 2 ил.

Рисунки к патенту РФ 2208512

Рисунок 1, Рисунок 2

Изобретение относится к электроприводам для машин и механизмов, в частности для многобойковых ударных инструментов, и может быть использовано как в промышленности, так и в быту.

Известен привод от электромагнита для ударного инструмента, обеспечивающий нанесение чередующихся ударов (см. а. с. 846264, МПК7 В 25 D 9/00, опубл. 15.07.81 г.).

Недостатками данного изобретения является низкий коэффициент полезного действия из-за конструктивной сложности получения необходимой, относительно большой, амплитуды для рабочих бойков, а также необходимость увеличения веса переносного инструмента на средства виброзащиты.

Наиболее близким по назначению и достигаемому результату к заявляемому неполноповоротному электроприводу является неполноповоротный пневмодвигатель, содержащий корпус, вал и две одинаково подвижные части с элементами для крепления многобойковых ударных инструментов, установленные на валу и соединены с корпусом пружинами растяжения, одна из которых установлена по центру вала шарнирно, а другая часть, состоящая из двух одинаковых половин, симметрично установленных относительно центральной, жестко закреплена на концах вала (см. а.с. СССР 1583668, кл. МПК7 F 15 B 15/12, F 03 C 4/00, опуб. 07.08.90 г.).

Недостатками прототипа являются использование для работы сжатого воздуха, что ограничивает его использование в промышленности и, особенно, в быту, низкий коэффициент полезного действия.

Задачей предлагаемого технического решения является создание неполноповоротного электропривода с высоким кпд при расширении технологических возможностей при его использовании.

Технический результат заключается в использовании электроэнергии для получения тангенциальных колебаний необходимой амплитуды, что расширяет технологические возможности его использования.

Этот технический результат достигается тем, что в известном неполноповоротном электроприводе для многобойковых ударных инструментов, содержащем корпус, вал, две одинаково подвижные части с элементами для крепления многобойковых ударных инструментов, установленные на валу и соединенные с корпусом пружинами растяжения, одна из которых установлена по центру вала шарнирно, а другая часть, состоящая из двух одинаковых половин, симметрично установленных относительно центральной, жестко закреплена на концах вала, согласно изобретению, обе одинаково подвижные части выполнены из четырех, попарно обращенных друг к другу Ш-образных магнитопроводов в виде части тела вращения с отверстиями для вала, между парами магнитопроводов расположены две обмотки, установленные соосно валу, жестко соединенные между собой и шарнирно с валом таким образом, что образуют два поворотных электромагнита, при этом со стороны корпуса магнитопроводы снабжены постоянными магнитами, попарно обращенными друг к другу одноименными полюсами, и установлены с зазором, а обмотки шарнирно соединены с валом и снабжены стопорным элементом.

Данный электропривод позволит повысить коэффициент полезного действия и расширить технологические возможности его использования.

Сущность устройства поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен неполноповоротный электропривод для многобойкового инструмента в разрезе, левая сторона которого развернута на 90o относительно вала электропривода; на фиг.2 - вид сбоку, разрез по Б-Б.

Неполноповоротный электропривод для многобойковых ударных инструментов содержит вал 1, закрепленный с помощью виброзащитных подшипников скольжения 2 на корпусе 3 ручкой 4 и кнопкой управления инструментом 5. На валу 1 установлены два поворотных электромагнита, состоящие из четырех попарно обращенных друг к другу Ш-образных магнитопроводов 6, выполненных в виде части тела вращения с отверстиями для вала 1 и двух обмоток 7, установленных соосно валу 1 с зазором, жестко соединенных между собой и шарнирно с валом 1. Одна подвижная часть установлена по центру вала 1, связана между собой винтами 8 и втулкой 9 с разделительным фланцем. Магнитопроводы 6 с передней стороны имеют элементы крепления 10 для сменных блоков 11 с бойками 12, а со стороны корпуса - постоянные магниты 13, которые связаны с корпусом 3 пружинами растяжения 14. Обмотки 7 имеют выступы с отверстиями, расположенными с диаметрально противоположных сторон и связаны жестко между собой шпильками 15 и шарнирно с валом 1 с помощью планок 16. На корпусе 3 выполнено отверстие, в которое свободно установлен стопорный элемент 17 с резиновыми кольцами 18. Для предотвращения жестких ударов подвижных частей на шпильках 15 насажены резиновые втулки 19.

Устройство работает следующим образом.

Для работы неполноповоротного электропривода используется однофазный, выпрямленный диодом, однополупериодный пульсирующий ток с частотой 50 Гц.

Пары постоянных магнитов 13, жестко закрепленных на концах магнитопроводов 6 с минимальным зазором, обращенные друг к другу одноименными полюсами, отталкиваясь, разворачивают в месте с валом 1 центральные магнитопроводы 6 с втулкой 9, от установленных на концах вала 1 магнитопроводов 6 и удерживают их в скрещенном исходном состоянии (см. фиг.2), за счет того, что пружины растяжения 7 - не очень жесткие.

При включении кнопки 5 импульс тока, в обмотках 7, намагничивает, жестко связанные между собой, пары магнитопроводов 6 и их разведенные концы притягиваются друг к другу, преодолевая сопротивление слабых постоянных магнитов 13, и с большой скоростью сближаются до совмещения, поворачиваясь вокруг общего вала 1 навстречу друг другу вместе с закрепленными сменными инструментами 11.

Однако импульс тока прекращается еще до того, как магнитопроводы 6 совместятся в среднем положении в "мертвой" для них точке, но к этому времени подвижные части набирают достаточную скорость для неполноповоротного перемещения относительно вала 1 и по инерции проскакивают "мертвую" точку и продолжают поворачиваться дальше, расходясь в противоположные стороны, в том числе и под действием отталкивающихся сил постоянных магнитов 13.

Таким образом, подвижные части поменялись положениями, при этом одна часть совершила рабочий ход и бойки 12, инструмента 11 нанесли удары по обрабатываемой поверхности, а другая стала на верхнее исходное положение для рабочего хода. К этому моменту в обмотке 7 появляется следующий импульс тока и все опять повторяется, т.е. при каждом импульсе тока одна подвижная часть совершает рабочий ход, а другая - холостой по отношению исходного положения.

Обе подвижные части, одинаково подвешенные, имеют равные моменты инерции, колеблются вокруг общего вала 1 и связаны с корпусом 3 пружинами растяжения 14, динамически балансируют друг друга, предохраняя от вибрации.

Пружины растяжения 14 предотвращают произвольное прокручивание подвижных частей на валу 1, а также их жестких столкновений с обмотками 7 и друг с другом.

Использование предлагаемого неполноповоротного электропривода для многобойковых ударных инструментов позволит по сравнению с прототипом увеличить коэффициент полезного действия, снизить массу инструмента при той же мощности удара бойков, а также расширить область применения не только для промышленных нужд, например в гайковертах, но и в быту для очистки поверхности от краски, штукатурки, цемента и т.д.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Неполноповоротный электропривод для многобойковых ударных инструментов, содержащий корпус, вал и две одинаково подвижные части с элементами для крепления многобойковых ударных инструментов, установленные на валу и соединенные с корпусом пружинами растяжения, одна из которых установлена по центру вала шарнирно, другая часть, состоящая из двух одинаковых половин, симметрично установленных относительно центральной, жестко закреплена на концах вала, отличающийся тем, что обе одинаково подвижные части выполнены из четырех попарно обращенных друг к другу Ш-образных магнитопроводов в виде части тела вращения с отверстиями для вала, между парами магнитопроводов расположены две обмотки, установленные соосно с валом, жестко соединенные между собой и шарнирно с валом таким образом, что образуют два поворотных электромагнита, при этом со стороны корпуса магнитопроводы снабжены постоянными магнитами, попарно обращенными друг к другу одноименными полюсами, и установлены с зазором, а обмотки шарнирно соединены с валом и снабжены стопорным элементом.

Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B25D13/00 Переносные ударные инструменты с электромагнитным приводом

Класс B25D15/00 Переносные ударные инструменты с рабочими органами центробежного или вращательного действия

Класс B25D15/02 в которых боек получает удары от сообщающего импульс элемента 

Патенты РФ в классе B25D15/02:
электроинструмент -  патент 2505390 (27.01.2014)


Наверх