SE438464B - Slagborrverk med vibrationsdempning der egenfrekvensen understiger slagfrekvensen - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 8007129-3 2 I huset 11 är utformat ett inlopp 19, som via en ledning är förbunden med tryckkälla (icke visad ),,i detta fall en källa för hydraulvätska. Inloppet 19 leder till den utvidgade delen 20 av en slidkammare 21, i vilken en med två ventilkolvar 22, 22' försedd ventilslid 23 är mot verkan av en fjäder 2H förskjutbart lagrad. Den från fjädern 24 vända änden 25 av ventilsliden 23 sträcker sig ut ur huset 11 och anligger med en vid handgreppet 13 vid 26 ledad manöverarm 77. Från slidkammaren 21 utgår från dess från den utvidgade delen 20 vända ände ett utlopp 28, som i detta I fall via en icke visad returledning är förbundet med en sump eller en förrådsbehållare, från vilken tryckkällan hämtar fluiden.

Från den utvidgade delen av 20 av slidkammaren 21 leder ett genomlopp 29 till ett förgreningsställe 30, från vilket en till en tryckackumulator 31 ledande kanal 32 ut- går, vidare ett genomlopp 33 till mittområdet av en ytter- ligare slidkammare 34 och slutligen en ytterligare kanal 35, till vilken âterkommesë nedan.

Tryckackumulatorn 31 uppvisar en kammare 36, som genom ett tätt, elastiskt töjbart membran 37 är uppdelad i två delar 38, 39, av vilka kanalen 32 utmynnar i delen 39.

Delen 38 däremot innehåller en gas, som står under ett tryck, 7 som är jämförbart med fluidtrycket vid inloppet 19.

Slidkammaren 34 uppvisar ett utvidgat område UU och innehåller en styrslid HU med två ventilkolvar H2, Må, av vilka ventilkolven 43 är försedd med en periferifläns H5.

,Slid ammarens 3H ena ände är via ett genomlopp UH förbunden med den till delen 39 ledande kanalen 32. Från slidkammarens SM andra ände utgår en kanal H6, till vilken återkommes nedan. Slutligen utgår från det utvidgade området H0 av slid- kammaren 3H ett via slidkammaren 21 med utloppet 28 kommuni- cerande genomkopp H7, och på samma höjd som genonloppet'47 utgår från det utvidgade området H0 en kanal 48, som tjänar som samlingskanal för tre retur- eller läckkanaler H9, 50 och 51.

I huset 11 är utformad en cylinder 52, i vilken stöt- 10 15 20 30 35 .-.-»ww-....._....__..__.-.- ... 8007129-3 3 kolvr-rl 1%! Sir fram och (äter fíïrnskfjlxlbarl lagrad. Stötkolven 18 är vid sin från änden 17 vända ände försedd med en flänn 53, som med glidpassning, dock tätande, är ínpassad i cylindern 52. Pâ flänsen 53 följer ett avsnitt 5U med mindre diameter, så att det mot cylinderns 52 innervägg blir ett mantelformígt mellanrum 55. Pâ avsnittet SU följer en ytter- ligare fläns 56, som tillsammans med kanalen H6 resp. dess mynning i cylindern 52 verkar som ventilkolv och för detta syfte uppvisar två styrkanter 57, 58. Pâ flänsen 56 följer ett cylinderisk avsnitt 59 med ungefär samma diameter som avsnittei EU, och på avsnittet 59 följer en kolvstång 60, som med glidpassning sträcker sig genom ett med cylindern 52 koaxiellt genomloppshål 61 och bildar stötkolvens 18 ände 17. I dess cylindern närliggande ände är genomloppshålet 61 försett med en försänkning 62, som tillsammans med av- snittet 59 verkar som broms för det fall att mejselns 15 huvud 16 ger vika för hastigt för stötkolvens 18 slag.

Den till flänsens 53 fria ändyta 63 anslutande delen 65 av cylindern 52 är via ett genomlopp 64 förbunden med slidkammaren 36. Returkanalen 49 mynnar i cylindern 52 mellan flänsarna 53 och 56, och kanalen 35 i omedelbar när- het av försänkningen 62. från delen 65 av cylindern 62 utgår ett genomlopp centralt häl 67 i en styrtapp 68, som sträcker sig in i en i huset 11 koaxiellt med cylindern 69 och är i denna kammare 69 fast för- 66, som fortsätter i ett 52 utformad kammare bunden vid båda ändarna med huset 11. Pâ den på ungefär halva höjden till en mindre diameter avsmalnande styrtappen 68 är en i kammaren 69 anordnad utjämningsmasskropp 70 mot verkan av en fjäder 71 längdförskjutbart lagrad. Masskroppen 70 är väsentligen klockformig och är försedd med ett hål 72 med vilket masskroppen är anordnad med glidpassning på styr- tappens 68 tiockare del.

Mellan hålet 72 och den smalare delen 68' av styr- tappen blir ett rum 73 fritt, som via hålet 67 och genomlop- pet 66 kommunicerar med cylinderns 52 del 65. Hålet 72 slutar i en ringyta 74, vars area ungefär motsvarar ändytans 63 >10 15 20 25 30 35 78007129-3 4 area minus arean av styrkantens 58 ringyta och delens 59 ände, som är antytt med streckade linjer och med klammern över ändytan 63.

Utjämningsmasskroppen 70 bildar tillsammans med den med ena änden mot kammarens 69 ände och följaktligen mot huset och med andra änden mot en skuldra 75 på kroppen 70 anliggande fjädern 71 ett svängningssystem vars egensvängnings- frekvens f Q¿\Iøfi TGS- där.c är fjäderns 71 fjäderkonstant och m kroppens 70 massa, BIO bägge således rena mätstórheter. Dessa storheter skall, som senare skall visas, så väljas att egensvängningsfrekvensen motsvarar högst halva, men företrädesvis en tredjedel av frekvensen av de tryckstötar som påverkar ändytan 63 och där- med förorsakar att stötkolven gör vardera ett stötslag.

U I Dessa periodiska tryckstötar kommer i föreliggande fall till stånd på följande sätt. I figuren befinner sig stötborrmaskinen 10 i urkopplat tillstånd. Till inloppet 19 förd tryckfluid strömmar via slidkammaren 21 direkt till ut- loppet 28. Men såsnart manöverarmen 27 nedtryckes, tryckes ventilsliden 23 mot fjäderns 24 verkan in i slidkammaren 21 och ventilkolven 22 spärrar förbindelsen mellan 20 och 21.

Därmed uppbygges tryck i genomloppet 29, i kanalerna 32, 35, i genomloppet 33 och därmed även i slidkammaren 34, i genom- loppet 54 och i cylinderdelen 65. Trycket i delen 65 driver stötkolven 18 framåt, då ändytans 63 area är större än sum- man av areorna av styrkantens 58 och avsatsens 59 ringytor.

Samtidigt verkar emellertid trycket även via ringytan 7% på utjämningsmasskroppen 70 och lyfter denna från dess vilo- läge. Såsnart flänsen 56, dvs dess styrkant 57,har frigivit kanalen H6, kommunicerar denna via rummet 55 med den tryck- lösa kanalen 49, dvs flänsens H5 ändyta blir trycklös. Nu verkar emellertid trycket via genomloppet UH även på ventil- kolvens H2 fria ände, så att styrventilen förskjutes nedåt.

Detta har till följd att å ena sidan genomloppet 33 stänges och å andra sidan genomloppet SH förbindes med genomíoppet H7. Delen 65 förbindes följaktligen med utloppet 28, medan 10 15 20 25 30 8007129-3 5 den fortfarande ankommande tryckfluiden samlas i tryckacku- mulatorn 31. Då kanalen 35 icke påverkas av styrslidens 41 rörelse, tillbakatvíngas nu stötkolven 18 genom tryckfluid- ens verkan på ringytorna 58, 59 och detta tills styrkanten 58 har âterställt kanalens U6 förbindelse med den tryckför- ande kanalen 35, Då delen 65 av cylindern i denna fas är trycklös, bortfaller även verkan på utjämningsmasskroppen 70, som följaktligen åter närmar sig sitt utgångsläge, i så måtto som fjäderns 71 kraft förmår tränga fluid genom hålet 67 och genomloppet 66.

Men så snart kanalerna 35 och 46 är förbundna, erfar styrsliden H1 tack vare flänsens H5 större yta en kraft som tvingar styrsliden H1 tillbaka till det i figuren visade ut- gångsläget, så att det i delen 65 uppstår en ny tryokstöt.

Då styrsliden H1 tack vare sin ringa massa är avse- värt mindre trög än masskroppen 70, återvänder den till sitt utgångsläge, innan kroppen 70 åter har uppnått sitt utgångs- läge.

De med tryckstötarnas frekvens cykliskt på kroppen 70 verkande stötarna har följaktligen till följd å ena sidan en "statisk" utstyrning av kroppen 70 mot fjäderkraften, på vilken utstyrning överlagras en i stort sett ungefärligt sinusformíg svängning. _ Den nämnda "statiska" utstyrníngen är beroende av den från tryckstötarna utgående kraften gånger tiden av tryck- stötarna eller - annorlunda uttryckt - av maskinens stöt- effekt. Den kroppens 70 "statiska" utstyrning överlagrade svängningen är beroende av den från tryckstötarna utgående kraften och av kroppens 70 massa, dock praktiskt taget obe- roende av fjäderns 71 fjäderkonstant. Som redan nämnts är dessa båda värden på fjäderkonstanten och massan så valda att egensvängningsfrekvensen hos kroppen 70 ungefär mot- svarar det trefaldiga värdet av tryckstötarnas frekvens.

Kroppen 70 bildar följaktligen ett svängníngssystem av andra ordningen, och dess svängningsrörelse sker med en fasför- skjutning av ungefär 1800 i förhållande till stötkolvens 1 stötslag. 10 15 20 8007129-3 6 Som resultat erfar huset 11 icke vid varje, på stötkolven verkande tryckstöt en stötartad rekyl, utan endast den från fjädern 71 utgående kraften, som ungefär sinusformigt pendlar omkring ett konstant värde. Genom mot- svarande val av systemparametrar lyckas det att hålla denna kraft vid varje tidpunkt lägre än husets 11 tyngd, så att detta aldrig utsättes för en acceleration i riktning mot betjäningspersonen.

Det inses självklart att principen för utjämning av de på huset verkande tryckstötarna även låter sig för- verkligas för pneumatiskt drivna stötborrmaskiner. I detta fall bortfaller den från utloppet 28 utgående returledningen och ersättas med en ljuddämpare.

För styrning av tryckstötarnas frekvens och därmed slaglängden kan även i kanalen 35 inkopplas en mot cylindern 52 stängande backventil med stort genomloppstvärsnitt och parallellt med denna en strypning. Därigenom kan stötkolvens, 18 slaglängd utvecklas praktiskt taget obehindrat, medan returslaget endast sker i enlighet med flödet av den genom strypningen strömmande tryckfluiden.

Claims (7)

8007129-3 7 PATENTKRAV

1. Stötborrmaskin med ett med ett handtag (12, 13) fast förbundet hus (11), i vilket är utformad en cylinder (52), som upptar en stötkolv (18), vilken är drivbar medelst periodiska tryckstötar i en tryckfluid för utförande av stötslag med en bestämd slagfrekvens, varvid en utjämningsmasskropp (70) är förskjutbart lagrad mot verkan av en i huset (11) uppstödd fjäder (71) och står under påverkan av tryckstötarna i mot- satt riktning mot stötkolven (18), k ä n n e t e c k n a d av att masskroppen (70) är anordnad i en egen kammare (69), som står i förbindelse med stötkolvens (18) cylinder (52), varvid fjäderns (71) fjäderkonstant och masskroppens (70) massa är så avstämda mot slagfrekvensen att masskroppens (70) egen- frekvens är mindre äislagfrekvensen.

2. Maskin enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d av att masskroppens (70) egenfrekvens uppgår till högst hälften, företrädesvis en tredjedel, av slagfrekvensen.

3. Maskin enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d av att masskroppen (70) avgränsar ett rum (73),som står i strömningsförbindelse med den av de perio- diska tryckstötarna påverkade delen (65) av cylindern (52).

4. Maskin enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k- n a d av att masskroppen (70) utgöres av en cylindrisk kropp, som uppvisar ett det nämnda rummet (73) begränsande, cylind- riskt hål (72), medelst vilket den cylindriska kroppen är förskjutbart lagrad på en styrtapp (68).

5. Maskin enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k- n a d av att det nämnda rummet (73) via ett i styrtappen (68) utformat genomlopp (66, 67) kommunicerar med den av de periodiska tryckstötarna påverkade delen (65) av cylindern (52).

6. Maskin enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k- n a d av att den kammare (69) i vilken masskroppen (70) och ldess fjäder (71) är anordnade är koaxiell med cylindern (52).

7. Maskin enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a d av att den i motsatt riktning mot stötkolven (18) 8007129-3 8 påverkade ytan (74) av masskroppen (70) är väsentligen lika stor som de av tryckstötarna påverkade ytor av stötkolven (18) som åsïadkommer stötslagen.