боек
Классы МПК: | B25D17/02 бойки ударных инструментов |
Автор(ы): | Дворников Л.Т., Прядко Ю.А., Гудимов С.Н. |
Патентообладатель(и): | Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-02-17 публикация патента:
20.08.1995 |
Использование: изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям бойков, и может быть использовано в машинах ударного, ударно-вращательного и ударно-поворотного действия. Цель изобретения - повышение эффективности передачи кинетической энергии волноводу. Ударный торец бойка представляет собой поверхность, образованную вращением вокруг продольной оси бойка укороченной циклоиды с параметром
0,3.0,5. Предлагаемая форма ударного торца бойка с переменной кривизной обеспечивает более интенсивный рост контакта ударяемого торца при его взаимодействии с волноводом. В связи с этим увеличивается коэффициент передачи кинетической энергии бойка в волновод при сохранении стабильности результатов удара. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
Формула изобретения
БОЕК, содержащий генерирующую часть с образующей боковой поверхностью, ограниченную воспринимающим и выпуклым ударным торцами, отличающийся тем, что выпуклый ударный торец выполнен в виде поверхности, образованной вращением вокруг продольной оси бойка укороченной циклоиды с отношением d/r, лежащим в пределах 0,3 0,5, где r радиус круга, а d расстояние точки, описывающей циклоиду от центра круга.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям бойков, и может быть использовано в механизмах ударного, ударно-вращательного и ударно-поворотного действия. Известен боек, содержащий генерирующую часть с образующей боковой поверхностью криволинейной формы, ограниченную плоскими воспринимающим и ударным торцами [1]При плоском ударном торце бойка практически невозможно обеспечить его касание с воспринимающей частью волновода (буровой штанги) одновременно по всей поверхности. Из-за зазоров в ударных механизмах плоский ударный торец бойка соприкасается с воспринимающим торцом волновода сначала в точке боковой кромки, затем в результате деформации этой кромки и воспринимающего торца волновода площадь контакта постепенно возрастает. Темп возрастания контакта зависит от начального угла между осями блока и волновода. Поскольку обеспечить стабильность этого угла практически невозможно, невозможно обеспечить и стабильность точки встречи ударного торца бойка с воспринимающим торцом волновода (центричность удара), а следовательно, и стабильность результатов удара. Более того, при нецентричном ударе в волноводе возникают изгибные волны деформации, снижающие коэффициент передачи энергии бойка обрабатываемой среде. Известен боек, содержащий генерирующую поверхность произвольной формы, ограниченную воспринимающим торцом и ударным торцом, выполненным в форме шарового сегмента [2]
В известном бойке с закругленным по дугам окружности торцом недостаточно интенсивно возрастает площадь контакта ударного торца бойка при его взаимодействии с воспринимающим торцом волновода, что приводит к снижению передачи кинетической энергии бойка волноводу. Цель изобретения повышение эффективности передачи кинетической энергии бойка волноводу. Это достигается тем, что ударный торец бойка выполнен по укороченной циклоиде, кривизна которой переменна. На фиг. 1 изображен предлагаемый боек; на фиг. 2 геометрическое объяснение изобретения, где Dт диаметр ударного торца; Dв диаметр воспринимающего торца. Боек состоит из генерирующей части 1, ограниченной воспринимающим 2 и ударным торцами 3. Ударный торец 3 представляет собой поверхность, образованную вращением вокруг продольной оси бойка укороченной циклоиды. Известна плоская кривая, называемая циклоидой. Если на катящемся без скольжения по прямой Х-Х круге 1 (см. фиг. 2) зафиксировать точку М, то она опишет циклоиду (построит арку циклоиды). При заданном радиусе круга r точка М может находиться от центра круга С на расстоянии d > r, d r и d < r, тогда соответственно будут описываться удлиненная, обыкновенная и укороченная циклоиды. Последняя имеет точки перегиба L1 и L2, а также при условии, что d стремится к нулю, она превращается в прямую линию, т.е. радиус ее кривизны в точке контакта (в наивысшей точке по оси Y) может возрасти до бесконечно большой величины. В параметрической форме укороченная циклоида описывается уравнениями
x r (
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041029/981.gif)
y r (1 -
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
cos
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041792/2041792t.gif)
Если принять диаметр ударного торца бойка равным Dт (фиг. 1), то будем вписывать укороченную циклоиду так, что на краях торца бойка как раз разместятся точки перегиба L1 и L2. Формула для определения радиуса кривизны любой точки циклоиды
R
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041792/2041792-2t.gif)
Применительно к бойку нас будет интересовать лишь верхняя точка арки укороченной циклоиды. Для этого случая
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041075/960.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041075/960.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
R=r
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041792/2041792-3t.gif)
Используя уравнение (7) можно задать необходимый радиус кривизны R ударного торца бойка и выбрать нужное значение
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041792/2041792-4t.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041792/2041792-5t.gif)
Имея теперь
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041075/960.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
150
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041075/960.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041029/981.gif)
X
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041792/2041792-6t.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
X
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041792/2041792-7t.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041075/960.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041075/960.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
X
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041792/2041792-8t.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041792/2041792-9t.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041075/960.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041075/960.gif)
arccos
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
30 мм (10)
Упростим последнее выражение
r(
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041075/960.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
r(1/
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
r(
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041075/960.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
1/
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041075/960.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
10 arccos
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041012/729.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
![боек, патент № 2041792](/images/patents/431/2041161/955.gif)
Класс B25D17/02 бойки ударных инструментов
вибробоек - патент 2507024 (20.02.2014) | |
боёк цилиндро-псевдосферический - патент 2486049 (27.06.2013) | ![]() |
ударник бурильной машины - патент 2484944 (20.06.2013) | ![]() |
боек цилиндроконический - патент 2484943 (20.06.2013) | ![]() |
боек ударного механизма - триплекс-боек - патент 2395383 (27.07.2010) | ![]() |
высокочастотный боек - патент 2310541 (20.11.2007) | ![]() |
боек ударного механизма - патент 2234583 (20.08.2004) | |
составной ударник с амортизатором для пневматических перфораторов - патент 2233960 (10.08.2004) | |
способ образования видов катеноидных бойков ударных механизмов - патент 2182953 (27.05.2002) | |
рабочий инструмент ударного разрушения - патент 2148491 (10.05.2000) |