Центробежный ударный механизм

Центробежный ударный механнзм
Полезная модель относится к центральным ударным механизмам, которые могут применяться как в ударных установках для испытаний изделий и материалов, так и в качестве ручного механизированного инструмента, где требуется высокая энергия единичных ударов.
Известны устройства 1,2, у которых накопление кинетической энергии происходит при вращательном движении, содержащие корпус, маховик с диаметральным пазом и осевым отверстием, привод вращения маховика, боек и противовес, расположенные в диаметральном пазу и связанные с гибким элементом, фиксатор бойка и противовеса.
Недостатками описанных конструкций являются невозможность обеспечения стабильности тестового ударного воздействия и возможность несанкционированного повторного удара.
Наиболее близким по технической сущности к полезной модели является выбранный в качестве прототипа центробежный ударный механизм 3, содержащий корпус, размещенные в нем маховик с диаметральным пазом и осевым отверстием, бойком и противовесом, противорасположенными в диаметральном пазу, каждый из которых соединен с гибким элементом, узел балансировки в виде подпружиненного по оси штока, связанный с гибким элементом и размещенный в осевом отверстии, двигатель и фиксатор.
Недостатками описанного центробежного ударного механизма является то, что он не обеспечивает стабильности тестового ударного воздействия и не исключает возможности несанкционированного повторного удара. Это обуславливается тем, что угловое положение маховика в момент освобождения узла балансировки не фиксируется, следовательно, выдвижение бойка на ударную позицию может осуществляться как с опережением, так и с запаздыванием, вызывая тем самым нестабильность тестового ударного воздействия. Поскольку маховик обладает значительной
2003106647
Illlllllillllllillllllllllllllllllllllll
г 003106647
запасенной энергией, он после удара не сможет за один оборот существенно снизить обороты и исключить тем самым возможность несанкционированного повторного удара.
Целью полезной модели является обеспечение стабильности тестового ударного воздействия и исключение несанкционированного повторного удара.
Указанная цель достигается тем, что центробежный ударный механизм, содержащий корпус, размещенные в нем маховик с диаметральным пазом и осевым отверстием, бойком и противовесом, противорасположенными в диаметральном пазу, каждый из которых соединен с гибким элементом, узел балансировки в виде подпружиненного по оси щтока, связанный с гибким элементом и размещенный в осевом отверстии, двигатель и фиксатор, дополнительно снабжен датчиком углового положения маховика, аэродинамическими стабилизаторами в- виде пластин, причем датчик выполнен с возможностью перемещения по окружности корпуса, боек снабжен лыской и выполнен с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, а аэродинамические стабилизаторы установлены по образующей бойка перпендикулярно плоскости лыски. Кроме того, датчик может быть выполнен в виде оптической пары и зеркала, расположенных на корпусе и маховике соответственно с возможностью перемещения по окружности корпуса и маховика.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием датчика углового положения маховика, аэродинамическими стабилизаторами в виде пластин, причем датчик выполнен с возможностью перемещения по окружности корпуса, выполнением бойка с лыской и с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, установкой аэродинамических стабилизаторов по образующей бойка перпендикулярно плоскости лыски, датчик может быть выполнен в виде оптической пары и зеркала, расположенных на корпусе и
(lo
маховике соответственно с возможностью перемещения по окружности корпуса и маховика.
На фигЛ представлен центробежный ударный механизм в разрезе, на фиг.2 - боек механизма до и после удара.
Центробежный ударный механизм содержит корпус 1, размещенный в нем маховик 2 с диаметральным пазом 3 и осевым отверстием 4, бойком 5 и противовесом 6, противорасположенными в диаметральном пазу 3, каждый из которых соединен с гибким элементом 7, узел балансировки, связанный с гибким элементом 7, размещенный в осевом отверстии 4 и выполненный в виде подпружиненного по оси упругим элементом 8 щтока 9, двигатель 10, фиксатор 11, оптическую пару 12, зеркало 13, аэродинамические стабилизаторы 14, расположенные на бойке 5, лыску 15, выполненную также на бойке 5, упор 16, испытуемое изделие 17.
Центробежный ударный механизм работает следующим образом.
При включении двигателя 10 начинается разгон маховика 2, при этом противовес 6 уравновешивает боек 5, а аэродинамические стабилизаторы за счет набегающего потока воздуха ориентируют его. Когда маховик 2 запасет достаточное количество энергии, а датчик углового положения, состоящий, например, из оптической пары 12 и зеркала 13, после того как совместится оптическая пара 12 с зеркалом 13 и произойдет отражение л)а излучателя оптической пары 12 зеркалом 13 и прием этого луча приемником оптической пары 12, формируется сигнал на освобождение фиксатора 11 с узлом балансировки. Под действием центробежных сил, действующих на боек 5 и противовес 6, шток 9 перемещается, сжимая упругий элемент 8. При этом боек 5 и противовес 6 перемещаются по радиусу маховика 2 от оси вращения, обеспечивая балансировку маховика 2 в процессе выхода бойка на ударную позицию. При касательном ударе бойка 5 по испытуемому изделию 17 происходит разворот бойка 5 вокруг вертикальной оси на угол близкий к 90°, аэродинамические стабилизаторы 14 при этом прижимаются к упору 16 и за счет набегающего потока воздуха удерживают боек 5 в этом положении.
лыска 15 при этом оказывается повернутой к испытуемому изделию 17, обеспечивая тем самым исключение несанкционированного повторного удара. После удара бойка 5 по испытуемому изделию 17 отключается двигатель 10, снижается частота вращения маховика 2, упругий элемент 8 смещает шток 9 в исходное положение, а с ним боек 5 и противовес 6. Фиксатор 11 захватывает узел балансировки и ударный механизм готов к следующему циклу работы.
При необходимости изменения энергии единичного удара, а, следовательно, и оборотов маховика 2, необходимо изменить угловое положение на корпусе 1 оптической пары 12, либо зеркала 13 на маховике 2 для гарантированного выхода бойка 5 на ударную позицию.
Применение заявляемого центробежного ударного механизма позволяет по сравнению с прототипом, во-первых, стабилизировать параметры ударного воздействия, во-вторых, за счет изменения угла срабатывания задавать требуемые параметры ударного воздействия и, втретьих, исключить несанкционированный повторный удар бойка по испытуемому изделию, что позволяет существенно повысить качество и воспроизводимость экспериментальных данных.
1.А.с. 10132:55 СССР. МКИ B25D 15/00. Центробежный ударный механизм / Б.А. Шевченко /СССР/. - № 3368443/29 - 28; Заявл. 25.12.81; Опубл. 23.04.83; Бюл. № 15.
2.А.С. 1021593 СССР. МКИ B25D 15/00. Центробежный ударный механизм / Б.А. Шевченко /СССР/. - № 3379103/25 - 28; Заявл. 08.01.82; Опубл. 07.06.83; Бюл. № 21.
Литература: 3. A.c. 1197830 СССР. МКИ B25D 15/00. Центробежный ударный механизм / Б.А. Шевченко /СССР/. - № 3588692/29 - 28; Заявл. 06.05.83; Опубл. 15.12.85; Бюл. Ш 46. ,   А Проректор по HP ((sl|(JEMsl Климочкин Ю.Н.