RU216264U1

RU216264U1 - Electric impact tool

Info

Publication number: RU216264U1
Application number: RU2022129949U
Authority: RU
Inventors: Тамара Владимировна Еремина; Ирина Андреевна Галегузова
Filing date: 2022-11-18
Publication date: 2023-01-25

Abstract

Полезная модель относится к электрическим машинам ударного действия, применяемым в строительстве, электроэнергетике, машиностроении, сельском хозяйстве. Электрический инструмент ударного действия содержит корпус (1), электродвигатель (2), редуктор (3), ствол (4), ударный механизм (7), две рукоятки: основную (19) и дополнительную (22). В стволе (4) со стороны корпуса (1) от редуктора (3) расположено амортизационное устройство (12), состоящее из амортизатора (13), выполненного в виде двух буферов из упругой резины, к которым прилегают два металлических диска (14), фиксирующие концы динамической пружины (11), размещенное по торцам между бойком (10) и буксой (15). Технический результат - сглаживание и уменьшение реактивной составляющей ударного импульса за счет уменьшения силы отдачи при ударных взаимодействиях, снижение уровня контактной вибрации при работе с ручным молотком.

The utility model relates to impact electric machines used in construction, electric power industry, mechanical engineering, and agriculture. SUBSTANCE: electric impact tool contains a body (1), an electric motor (2), a gearbox (3), a barrel (4), an impact mechanism (7), two handles: a main one (19) and an additional one (22). In the shaft (4) on the side of the body (1) from the gearbox (3) there is a shock-absorbing device (12), consisting of a shock absorber (13), made in the form of two buffers made of elastic rubber, to which two metal disks (14) are attached, fixing the ends of the dynamic spring (11), placed at the ends between the striker (10) and the box (15). EFFECT: smoothing and reduction of the reactive component of the impact impulse by reducing the recoil force during impact interactions, reducing the level of contact vibration when working with a hand hammer.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к вибрационным ручным электрическим машинам ударного действия и может быть использована в различных отраслях промышленности: в строительстве, электроэнергетике, машиностроении и в сельском хозяйстве для пробивки проемов, ниш и отверстий и долблении канавок в перекрытиях, стенах, при прокладке кабелей, труб, при рыхлении твердых и мерзлых грунтов, при разрушении фундаментов и ремонте коммуникаций.The proposed utility model relates to vibrating manual impact electric machines and can be used in various industries: in construction, electric power, mechanical engineering and agriculture for punching openings, niches and holes and chiseling grooves in ceilings, walls, when laying cables, pipes , when loosening hard and frozen soils, when destroying foundations and repairing communications.

Известен электрический инструмент ИЭ-4215А, относящийся к ручным электрическим машинам ударного действия, предназначенный для пробивки проемов, ниш и отверстий в стенах, при прокладке кабелей, водопроводных труб, очистки бетонных поверхностей, разрушения фундаментов при устройстве колодцев, траншей. Электрический молоток состоит из пластмассового корпуса, в котором размещены однофазный асинхронный двигатель с вентилятором для охлаждения машины, редуктор, кривошипно-шатунный механизм, ствол с ударным механизмом компрессионно-вакуумного типа с буйком, движущимся возвратно-поступательно, и узлом крепления рабочего инструмента. Корпус молотка имеет две рукоятки: основную, выполненную едино с корпусом, курковым выключателем и закрепленным токопроводящим кабелем с вилкой; дополнительную боковую, прикрепленную к корпусу (См. Строительные машины и оборудование. Справочник для строительных специальностей вузов и инженерно-технических работников. М.: Высшая школа, 1991, 456 с. Под редакцией Добронравова С.С., 415-418 с.).Known electric tool IE-4215A, related to manual electric percussion machines, designed for punching openings, niches and holes in walls, when laying cables, water pipes, cleaning concrete surfaces, destroying foundations when constructing wells, trenches. The electric hammer consists of a plastic case, which houses a single-phase asynchronous motor with a fan for cooling the machine, a gearbox, a crank mechanism, a barrel with a compression-vacuum type impact mechanism with a reciprocating buoy, and a working tool attachment unit. The hammer body has two handles: the main one, made integral with the body, a trigger switch and a fixed conductive cable with a plug; additional side, attached to the body (See. Construction machines and equipment. Handbook for construction specialties of universities and engineering workers. M .: Higher school, 1991, 456 p. Edited by Dobronravov S.S., 415-418 p.) .

Однако недостатками указанного ручного электрического молотка являются сложность конструктивного исполнения, наличие большого количества элементов и комплектующих узлов; ограниченные функциональные возможности, связанные с пониженной мобильностью. Недостатком известного электрического молотка также является наличие малоэффективной защиты от передачи на рукоятки вибрации при вращении ротора электродвигателя и связанного с ним ударного механизма с цилиндром и бойком, совершающими возвратно-поступательное движение, ввиду отсутствия необходимых дополнительных средств виброгашения в передней части ствола ударного механизма.However, the disadvantages of the specified manual electric hammer are the complexity of the design, the presence of a large number of elements and components; limited functionality associated with reduced mobility. The disadvantage of the known electric hammer is also the presence of ineffective protection against the transmission of vibration to the handles during rotation of the rotor of the electric motor and the associated percussion mechanism with the cylinder and striker reciprocating, due to the lack of the necessary additional means of vibration damping in the front part of the barrel of the percussion mechanism.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является ручной электрический инструмент (ИЭ-4213А) ударного действия, основными узлами которого являются пластмассовый корпус с однофазным коллекторным электродвигателем, редуктор, кривошипно-шатунный механизм, ствол с компрессионно-вакуумным ударным механизмом. Ствол и корпус редуктора выполнены из алюминия. В передней части ствола установлена букса с держателем рабочего инструмента и динамической пружиной. Ударный механизм, расположенный в стволе, состоит из цилиндра, поршня, бойка (ударника) и приводится в действие от однофазного коллекторного электродвигателя через редуктор и кривошипно-шатунный механизм, состоящий из кривошипа, пальца и шатуна. С корпусом заодно выполнена основная рукоятка, в которую вмонтированы курковый выключатель с фиксированным рабочим положением, питающий кабель со штемпельной вилкой и устройство для подавления радиопомех. К боковой части корпуса прикреплена дополнительная рукоятка (см. Строительные машины и оборудование. Справочник для строительных специальностей вузов и инженерно-технических работников. М.: Высшая школа, 1991, 456 с. Под редакцией Добронравова С.С., 415-418 с.).The closest solution in terms of technical essence and the achieved result to the proposed utility model is a hand-held electric tool (IE-4213A) of impact action, the main components of which are a plastic case with a single-phase collector electric motor, a gearbox, a crank mechanism, a barrel with a compression-vacuum percussion mechanism . The barrel and gear housing are made of aluminium. In the front part of the barrel, a box with a working tool holder and a dynamic spring is installed. The percussion mechanism located in the barrel consists of a cylinder, a piston, a striker (drummer) and is driven by a single-phase collector electric motor through a gearbox and a crank mechanism consisting of a crank, a pin and a connecting rod. The main handle is made integral with the body, in which a trigger switch with a fixed operating position, a power cable with a plug and a device for suppressing radio interference are mounted. An additional handle is attached to the side of the body (see Construction machines and equipment. A reference book for construction specialties of universities and engineering workers. M .: Higher school, 1991, 456 p. Edited by Dobronravov S.S., 415-418 p. ).

Основным недостатком известной конструкции является передача на корпус и рукоятки вибрации, т.е. реактивной составляющей ударного импульса. На корпусе и рукоятках уровень вибрации не соответствует санитарно-гигиеническим нормам.The main disadvantage of the known design is the transmission of vibration to the body and handles, i.e. reactive component of the shock impulse. On the body and handles, the vibration level does not meet sanitary and hygienic standards.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является разработка и создание конструкции электрического инструмента ударного действия, которая позволила бы снизить уровень контактной вибрации, оказывающей действие на человека, и предотвратить вероятность возникновения травматизма и виброзаболеваемости.The technical objective of the proposed utility model is to develop and create a design of an electric impact tool that would reduce the level of contact vibration that affects a person and prevent the likelihood of injury and vibration morbidity.

Технический результат полезной модели заключается в сглаживании и уменьшении реактивной составляющей ударного импульса за счет уменьшения силы отдачи при ударных воздействиях, снижения уровня контактной вибрации при работе с электрическим инструментом ударного действия.The technical result of the utility model consists in smoothing and reducing the reactive component of the impact impulse by reducing the recoil force during impacts, reducing the level of contact vibration when working with an impact electric tool.

Указанный технический результат достигается тем, что в электрическом инструменте ударного действия, содержащем рукоятку и корпус с установленным в нем однофазным коллекторным электродвигателем, редуктором, кривошипно-шатунным механизмом, стволом, в котором расположен ударный механизм компрессионно-вакуумного типа, состоящий из поршня, цилиндра и бойка, в передней части ствола установлена букса с держателем рабочего инструмента и динамической пружиной, с корпусом заодно выполнена основная рукоятка, в которую вмонтированы курковый выключатель с фиксированным рабочим положением, питающий кабель и устройство для подавления радиопомех, к боковой части корпуса прикреплена дополнительная рукоятка, согласно полезной модели в передней части ствола со стороны ударного механизма расположено амортизационное устройство, состоящее из амортизатора в виде двух буферов из упругой резины и двух прилегающих к ним упорных металлических дисков, расположенных по торцам между буксой и бойком с возможностью фиксации концов динамической пружины упорными металлическими дисками, плотно прилегающими к буферам из упругой резины.The specified technical result is achieved by the fact that in an electric impact tool containing a handle and a housing with a single-phase collector electric motor installed in it, a gearbox, a crank mechanism, a barrel in which a compression-vacuum type impact mechanism is located, consisting of a piston, a cylinder and the striker, in the front part of the barrel there is a box with a working tool holder and a dynamic spring, the main handle is made at the same time with the body, into which a trigger switch with a fixed working position, a power cable and a device for suppressing radio interference are mounted, an additional handle is attached to the side of the body, according to utility model, in front of the barrel on the side of the percussion mechanism, there is a shock-absorbing device consisting of a shock absorber in the form of two buffers made of elastic rubber and two thrust metal disks adjacent to them, located at the ends between the axle box and the striker with the possibility of f fixing the ends of the dynamic spring with thrust metal discs that fit snugly against buffers made of elastic rubber.

Отличительным признаком заявляемого устройства является наличие нового конструктивного элемента, а именно установка амортизационного устройства в виде амортизатора из двух буферов из упругой резины и двух упорных металлических дисков, плотно прилегающих к буферам, размещенного в передней части ствола между буксой и бойком (ударником).A distinctive feature of the proposed device is the presence of a new structural element, namely the installation of a shock-absorbing device in the form of a shock absorber of two buffers made of elastic rubber and two thrust metal discs, tightly adjacent to the buffers, located in the front part of the barrel between the axle box and the striker (drummer).

Упорные металлические диски, прилегая к упругим резиновым буферам, фиксируют концы динамической пружины при натяжении и сжатии ее, удерживая в устойчивом положении резиновый амортизатор по торцевым сторонам. Амортизационное устройство уменьшает реактивную составляющую ударного импульса, при этом величина виброскорости соответствует требованиям санитарных норм. Эксплуатационные качества электрического инструмента ударного действия улучшаются, уменьшается сила отдачи на руки при ударных воздействиях. Эффект снижения вибрации на рукоятках и корпусе электрического инструмента достигается за счет уменьшения амплитуды колебательного процесса.Thrust metal discs, adjacent to the elastic rubber buffers, fix the ends of the dynamic spring when it is tensioned and compressed, holding the rubber shock absorber on the end sides in a stable position. The shock-absorbing device reduces the reactive component of the shock impulse, while the magnitude of the vibration velocity meets the requirements of sanitary standards. The performance of an electric percussive tool is improved, the recoil force on the hands during percussive impacts is reduced. The effect of reducing vibration on the handles and body of the electric tool is achieved by reducing the amplitude of the oscillatory process.

В известных ручных электрических инструментах ударного действия снижение виброактивности достигается за счет динамической пружины, которая установлена в передней части ствола. Применяемые средства вибропонижения изнашиваются и существующие уровни вибрации (вибрационной безопасности) не соответствуют нормируемой величине. В заявляемой полезной модели исключается влияние источника вибрации электрического инструмента, которым является равнодействующая сил разгона ударника, равная силе отдачи при ударных взаимодействиях рабочего инструмента и обрабатываемого материала с корпусом ручной машины. При этом уровень контактной вибрации снижается до требуемых санитарных норм, что позволяет улучшить условия труда, повысить его производительность, предотвратить вероятность возникновения травматизма и виброзаболеваемости.In the well-known hand-held electric impact tools, the reduction of vibration activity is achieved due to the dynamic spring, which is installed in the front part of the barrel. The applied means of vibration reduction wear out and the existing vibration levels (vibration safety) do not correspond to the standard value. In the claimed utility model, the influence of the source of vibration of the electric tool is excluded, which is the resultant of the acceleration forces of the impactor, equal to the recoil force during impact interactions of the working tool and the material being processed with the body of the manual machine. At the same time, the level of contact vibration is reduced to the required sanitary standards, which makes it possible to improve working conditions, increase its productivity, and prevent the likelihood of injuries and vibration morbidity.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где схематично изображена конструкция заявляемого электрического инструмента ударного действия.The proposed utility model is illustrated by a drawing, which schematically shows the design of the proposed electric impact tool.

Электрический инструмент ударного действия содержит пластмассовый корпус 1, в котором находятся однофазный коллекторный электродвигатель 2, редуктор 3 в алюминиевом корпусе, ствол 4 выполненный из алюминия, кривошипно-шатунный механизм 5, включающий кривошип, палец, шатун 6.The impact electric tool contains a plastic case 1, in which there is a single-phase collector electric motor 2, a gearbox 3 in an aluminum case, a barrel 4 made of aluminum, a crank mechanism 5, including a crank, a pin, a connecting rod 6.

Редуктор 3 и ствол 4 крепятся к корпусу 1 фланцем и шпильками. В стволе 4 со стороны корпуса редуктора 3 и кривошипно-шатунного механизма 5 расположен ударный механизм 7, состоящий из цилиндра 8, поршня 9, бойка 10. Поршень 9 шарнирно соединен с шатуном 6 (на рис. не показано). Со стороны бойка 10 установлена динамическая пружина 11, обладающая виброизоляционными свойствами. В передней части ствола 4 со стороны ударного механизма 7 расположено амортизационное устройство 12, состоящее из амортизатора 13, выполненного в виде двух буферов из упругой резины, к которым прилегают два упорных металлических диска 14, размещенные по торцам между бойком 10 и буксой 15 с держателем 16 рабочего инструмента 17, с хвостовиком 18. С корпусом 1 заодно выполнена основная рукоятка 19, в которую вмонтированы курковый выключатель 20 с фиксированным рабочим положением, устройство для подавления радиопомех и ввод 21 питающего кабеля. К боковой части корпуса 1 прикреплена дополнительная рукоятка 22 штифтами (на рис. не показана).Reducer 3 and barrel 4 are attached to body 1 with a flange and studs. In the barrel 4, on the side of the gearbox housing 3 and the crank mechanism 5, there is an impact mechanism 7, consisting of a cylinder 8, a piston 9, a striker 10. The piston 9 is pivotally connected to the connecting rod 6 (not shown in the figure). On the side of the striker 10, a dynamic spring 11 is installed, which has vibration-proof properties. In front of the barrel 4 on the side of the percussion mechanism 7 there is a cushioning device 12, consisting of a shock absorber 13, made in the form of two buffers made of elastic rubber, to which two thrust metal disks 14 are adjacent, placed at the ends between the striker 10 and the axle box 15 with the holder 16 working tool 17, with a shank 18. With the body 1, the main handle 19 is made at the same time, into which the trigger switch 20 with a fixed operating position, a device for suppressing radio interference and the input 21 of the power cable are mounted. An additional handle is attached to the side of body 1 with 22 pins (not shown in the figure).

Электрический инструмент ударного действия работает следующим образом. При включении однофазного коллекторного электродвигателя 2 приводится в действие ударный механизм 7 через редуктор 3 и кривошипно-шатунный механизм 5. Поршень 9 ударного механизма 7, шарнирно соединенный с шатуном 6 кривошипно-шатунного механизма 5, совершает возвратно-поступательное движение. При движении поршня 9 из нижней мертвой точки в полости цилиндра 8 ударного механизма 7, между торцом бойка 10 и поршнем 9 создается разряжение. Боек 10 в начальный момент остается на месте из-за малой степени разрежения, образующейся в цилиндре 8, затем при увеличении разности давления в верхней и нижней частях бойка 10 он начинает с нарастающей скоростью перемещаться вверх за поршнем 9. Поршень 9 замедляет движение, его скорость доходит до нуля, а скорость бойка 10 по инерции продолжает нарастать. При обратном движении поршня 9 происходит сжатие воздушной подушки и возрастает давление между бойком 10 и поршнем 9, в результате этого скорость бойка 10 уменьшается до нуля, а затем под воздействием сжатой воздушной подушки боек 10 с нарастающей скоростью устремляется вниз и ударяет по хвостовику 18 рабочего инструмента 17. В последующем цикл повторяется.Electric impact tool works as follows. When the single-phase collector motor 2 is turned on, the impact mechanism 7 is activated through the gearbox 3 and the crank mechanism 5. The piston 9 of the impact mechanism 7, pivotally connected to the connecting rod 6 of the crank mechanism 5, reciprocates. When the piston 9 moves from the bottom dead center in the cavity of the cylinder 8 of the percussion mechanism 7, a vacuum is created between the end face of the striker 10 and the piston 9. The striker 10 at the initial moment remains in place due to the low degree of rarefaction formed in the cylinder 8, then, with an increase in the pressure difference in the upper and lower parts of the striker 10, it begins to move upward with increasing speed behind the piston 9. The piston 9 slows down, its speed reaches zero, and the speed of the striker 10 by inertia continues to grow. With the reverse movement of the piston 9, the air cushion is compressed and the pressure between the striker 10 and the piston 9 increases, as a result of which the speed of the striker 10 decreases to zero, and then, under the influence of the compressed air cushion, the striker 10 rushes down with increasing speed and hits the shank 18 of the working tool 17. Subsequently, the cycle is repeated.

В момент соударения бойка 10 и рабочего инструмента 17 возникает силовой импульс, который передается на корпус 1, ствол 4, приводя в действие динамическую пружину 11 и амортизатор 13. Динамическая пружина 11 сжимается и под действием собственных упругих сил приходит в исходное положение (происходит ее расслабление). При сжатии динамической пружины 11, которая удерживается в устойчивом положении металлическими дисками 14, она упирается в упругие резиновые буферы амортизатора 13, одновременно ограничивающие сжатие динамической пружины 11, движение бойка 10, основной рукоятки 19 и боковой рукоятки 22. В данном случае значительно уменьшается реактивная составляющая ударного импульса на рукоятках за счет снижения силы отдачи при ударных взаимодействиях.At the moment of collision of the striker 10 and the working tool 17, a power impulse occurs, which is transmitted to the body 1, the barrel 4, actuating the dynamic spring 11 and the shock absorber 13. The dynamic spring 11 is compressed and, under the action of its own elastic forces, returns to its original position (its relaxation occurs ). When the dynamic spring 11 is compressed, which is held in a stable position by metal disks 14, it rests against the elastic rubber buffers of the shock absorber 13, which simultaneously limit the compression of the dynamic spring 11, the movement of the striker 10, the main handle 19 and the side handle 22. In this case, the reactive component is significantly reduced shock impulse on the handles by reducing the recoil force during shock interactions.

Электрический инструмент работает при включении куркового выключателя 20 в ударном режиме только при нажатии на основную рукоятку 19 и рабочий инструмент 17. При прекращении нажатия хвостовик 18 рабочего инструмента 17 и боек 10 выводятся в нижнее положение и молоток автоматически переходит на холостой ход (безударный режим работы) в результате вскрытия воздушной подушки через отверстие в цилиндре 8 и стволе 4 при опускании бойка 10 на буксу 15.The electric tool works when the trigger switch 20 is turned on in shock mode only when the main handle 19 and the working tool 17 are pressed. When the pressing is stopped, the shank 18 of the working tool 17 and the striker 10 are brought to the lower position and the hammer automatically switches to idle (non-impact mode) as a result of the opening of the air cushion through the hole in the cylinder 8 and the barrel 4 when the striker 10 is lowered onto the axle box 15.

Предлагаемый электрический инструмент ударного действия по сравнению с прототипом позволяет достичь следующие преимущества:The proposed electric impact tool in comparison with the prototype allows you to achieve the following advantages:

- высокие функциональные возможности при использовании в однофазных электрических сетях переменного тока;- high functionality when used in single-phase electrical networks of alternating current;

- малую потребляемую мощность;- low power consumption;

- высокую энергоемкость, мобильность;- high energy intensity, mobility;

- способность выполнять различные технологические операции с высокой производительностью работ;- the ability to perform various technological operations with high productivity;

- значительное снижение передачи вибрации на корпус и рукоятки при наличии средства вибропонижения, т.е. амортизационного устройства.- a significant reduction in the transmission of vibration to the body and handles in the presence of a means of vibration reduction, i.e. damping device.

Claims

An electric percussion tool, containing a handle and a housing with a single-phase collector electric motor installed in it, a gearbox, a crank mechanism, a barrel in which a compression-vacuum type percussion mechanism is located, consisting of a piston, a cylinder and a striker, an axle box is installed in the front part of the barrel with a working tool holder and a dynamic spring, the main handle is made at the same time with the body, into which a trigger switch with a fixed working position, a power cable and a device for suppressing radio interference are mounted, an additional handle is attached to the side of the body, characterized in that in the front part of the barrel with On the side of the percussion mechanism, there is a shock-absorbing device consisting of a shock absorber in the form of two buffers made of elastic rubber and two thrust metal disks adjacent to them, located at the ends between the axle box and the striker with the possibility of fixing the ends of the dynamic spring with thrust metal discs, tightly fitting to buffers made of elastic rubber.