ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПЕРФОРАТОР С УДАРНО-ПОВОРОТНЫМ МЕХАНИЗМОМ

ELECTROMECHANICAL PUNCH WITH SHOCK-ROTARY MECHANISM

Abdykadyr Abidov

doctor of technical sciences, professor,

rector of Osh Technological University named academic Adyshev M.M,

Kyrgyzstan, Osh

Omurbek Ismanov

senior instructor of Osh Technological University named academic Adyshev M.M.,

Kyrgyzstan, Osh

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматривается конструкция электромеханического перфоратора ударно-поворотного действия типа УПП-1 и его основные узлы.

ABSTRACT

This article discusses the design of the electromechanical punch shock-swinging action type SCP-1 and its main components.

Ключевые слова: электромеханический перфоратор, механизм переменной структуры, поворотный механизм, универсальный коллекторный двигатель.

Keywords: electromechanical punch mechanism alternating structure, swivel mechanism, universal brush motor.

В настоящее время при проведении строительно-монтажных работ в основном используются ручные перфораторы с ударно-вращательным механизмом, которые выпускаются фирмами стран ближнего и дальнего зарубежья. Опыт эксплуатации этих перфораторов показывает, что с увеличением глубины бурения, основная часть мощности универсального коллекторного двигателя расходуется на вращение бура перфоратора. При этом уменьшается скорость бурения, снижается производительность работы перфоратора.

На практике используют также ударно-поворотный режим бурения, где вместо вращения инструмента осуществляют его поворот. Опыт создания буровых машин показывает, что на поворот бура расходуется около 15 % всей мощности электродвигателя. Использование в место механизма вращения, поворотных механизмов в конструкциях перфораторов позволяет увеличить мощность универсального коллекторного двигателя (УКД) на формирование ударного импульса [1; 2; 3].

Эксплуатируемые ручные перфораторы имеют низкий КПД и высокую себестоимость. Ремонт и восстановление вышедших из строя основных элементов перфоратора затруднено отсутствием необходимых деталей и материалов.

Актуальность данной работы заключается в разработке и создании эффективного ручного перфоратора.

Для решения данной проблемы под руководством академика С. Абдраимова проведены значительные работы по разработке и созданию новых конструкций ручных ударных и ударно-вращательных перфораторов, в котором использован ударный механизм переменной структуры, разработанный им самим (МПС С. Абдраимова). Оригинальность конструкций этих перфораторов защищены патентами имеют ударно-вращательный режим работы.

Результаты исследований перфораторов на основе МПС С. Абдраимова с ударно-вращательным действием позволило разработать и создать перфоратор с ударно-поворотным механизмом.

В конструкции перфоратора с ударно-поворотным принципом действия, вместе с ударным механизмом С. Абдраимова работает поворотный механизм на основе кривошипно-коромысловой схемы и храповика.

Электромеханический перфоратор ударно-поворотного действия с ударным МПС С. Абдраимова предназначен для бурения и сверления отверстий, пробивки борозд в бетоне, кирпичной кладке и других материалах. Перфоратор может широко применятся как для строительно-монтажных, так и для других слесарно-ремонтных работ. Привод рабочего органа перфоратора имеет встроенный универсальный коллекторный электродвигатель.

На рисунке 1, приведена конструктивная схема перфоратора с ударно-поворотным механизмом. Конструкция ударно-поворотного перфоратора УПП-1 имеет следующие узлы и механизмы: ударный узел, буксовый узел, поворотный механизм [2]. В данной конструкции ударный узел на основе МПС С. Абдраимова, представляет собой шарнирно четырехзвенный механизм кривошипно-коромыслового типа с наибольшим шатуном, где вращательное движение якоря двигателя 1 через шестерни 2,4 и коническое колесо 5 передается к кривошипу-шестерне 6. Вращательное движения кривошипа 6 через шатун 7 преобразуется в качательное движение коромысла-бойка 8. В момент выстраивания звеньев в одну линию коромысло-боек наносит удар по торцу волновода 9. Далее ударная волна, проходя через волновод 9 передается буровой штанге 10 и от неё к обрабатываемой среде.

Перед каждым ударом поворотный механизм (рисунок 1) поворачивает буровую штангу 10 на технологически необходимый угол. В кривошипно-коромысловом механизме, повороте вращательное движение кривошипа 12 через шатун 13 преобразовывается в качательное движение коромысла 14 поворотного механизма. Коромысло жестко соединено с храповым кольцом, и в свою очередь контактируется с храповой втулкой 15. Посредством подпружиненных собачек храповая втулка 15 повернет буровую штангу на величину угла качения храповой втулки. Далее процесс повторяется.

Рисунок 1. Конструктивная схема перфоратора УПП-1

Буксовый узел 16 представляет собой цилиндрическую камеру, состоящую из набора шайб, с помощью которых фиксируется верхний торец волновода на уровне линии выстраивания звеньев, ударного механизма

В состав поворотного механизма входит храповой механизм, который имеет некоторые конструктивные особенности (рисунок 2).

Храповой механизм одностороннего действия, представлен на рисунке 2 у которого собачки с прямой гранью зуба.

Рисунок 2. Храповой механизм УПП-1. собачка; 2 – пружина; 3 – храповой стержень;4 – храповое кольцо

В процессе эксплуатации храпового механизма с прямыми зубьями изнашивается только одна сторона грани зуба собачки, а вторая сторона грани остается не тронутой, это позволяет в последующем поменять рабочую грань на нерабочее. Таким образом, каждый отдельно взятый зуб служит два срока эксплуатации [2].

Благодаря безопасности, безотказности и простоте изготовления в течение нескольких десятилетий храповые механизмы с прямыми зубьями являются основной неотъемлемой частью ручных горных перфораторов.

Поворотный механизм применен в следующих модификациях перфораторов таких как: ПР-20, 25…, МПР-1, 2, 3, и др. Перфораторы типа ПР с зависимой геликоидальной парой.

В связи с этим возникает необходимость продолжения работы по изучению поворотного механизма на основе храпового устройства, которая исключает из конструкции муфту предельного момента.

На основе опыта создания электромеханических перфораторов в НИЦ проблем машиностроения им. С. Абдраимова Инженерной Академии КР и Ошском технологическом университете изготовлен опытный экземпляр электромеханического перфоратора на основе ударного МПС С. Абдраимова с поворотным механизмом УПП-1, рисунок 3.

Рисунок 3. Опытный образец перфоратора УПП-1

Опытный образец перфоратора имеет следующие технические параметры:

Таблица 1.

Техническая характеристика перфоратора УПП-1

Направлениями дальнейших работ является лабораторные испытания по проверке функциональной работоспособности основных узлов и механизмов электромеханического перфоратора, проведение экспериментальных исследований динамики перфоратора.

Список литературы:

1. Васильев В.М. Перфораторы: справочник. – М.: Недра. 1982. – 216 с.
2. Кадыркулов А.К. Буроударный способ отделения блоков камня перфораторами с ударным механизмом переменной структуры. дис. канд. техн. наук: 05.05.06 / А.К. Кадыркулов – Бишкек 2002 г. – 195 c.
3. Смирнов А.А. Ручные машины для строительных работ: Часть 2. – М.: Стройиздат, 1989. – 239 с.