БОЁК ЦИЛИНДРО-ПСЕВДОСФЕРИЧЕСКИЙ
CYLINDRICAL-PSEUODOSPHERICAL HAMMER

Изобретение относится к области машиностроения, горного дела и строительства, в частности к бойкам для машин ударного действия.
Известен боек для машин ударного действия [1], состоящий из жестко соединенных между собой цилиндра и коаксиально расположенного в нем штока. Недостатком такого бойка является то обстоятельство, что шток, представляющий собой цилиндр, генерирует ударный импульс прямоугольной формы без нарастания амплитуды, что не позволяет повысить эффективность передачи энергии обрабатываемой среде.
Известен также боек [2], выполненный в виде тела вращения, боковая поверхность которого представляет собой трактрису, обращенную вогнутостью к оси бойка. Данный боек позволяет повысить эффективность передачи энергии обрабатываемой среде путем генерирования ударного импульса с непрерывно возрастающей амплитудой по линейному закону. Недостатком таких бойков является невозможность их встраивания в корпус машин ударного действия, т.к. они не содержат цилиндрической части, способной обеспечить им устойчивое положение в корпусе.
Задачей настоящего изобретения является разработка такого бойка, который, имея устойчивое положение в корпусе ударной машины, генерировал бы ударный импульс с непрерывно возрастающей амплитудой по линейному закону.
Сущность изобретения заключается в том, что боек для машин ударного действия состоит из жестко соединенных между собой цилиндра и коаксиально расположенного в нем штока, причем боковая поверхность штока является псевдосферической, т.е. поверхностью постоянной отрицательной кривизны, образуемой вращением кривой, называемой трактрисой, около ее асимптоты.
На чертеже показан предлагаемый цилиндро-псевдосферический боек, содержащий цилиндр 1 и коаксиально расположенный в нем шток 2, боковая поверхность которого образуется вращением кривой, называемой трактрисой, около ее асимптоты.
Известно, что трактриса в декартовой системе координат описывается параметрическими уравнениями [3, стр.943, формула (1)]
<mrow><mrow><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><mi>x</mi><mo>=</mo><mi>a</mi><mo>⋅</mo><mi>cos</mi><mi>ϕ</mi><mo>+</mo><mi>a</mi><mo>⋅</mo><mi>ln</mi><mi>t</mi><mi>g</mi><mi>ϕ</mi><mo>,</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mi>y</mi><mo>=</mo><mi>a</mi><mo>⋅</mo><mi>sin</mi><mi>ϕ</mi><mo>,</mo></mrow></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>}</mo></mrow><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>
где (0<φ<π).
Поверхность, образованная вращением трактрисы, описываемой уравнением (1), около ее асимптоты, называется псевдосферой [3, стр.948, рис.511], кривизна которой имеет постоянное отрицательное значение.
Работает боек следующим образом. На воспринимающий торец бойка воздействует сжатый воздух или жидкость, в результате чего боек ударным торцом наносит удар по волноводу машины ударного действия. При этом наличие цилиндра 1 обеспечивает бойку устойчивое положение в корпусе ударной машины. В силу того, что боковая поверхность штока является псевдосферической, боек генерирует в волноводе ударный импульс с непрерывно возрастающей амплитудой по линейному закону.
Таким образом, боек, состоящий из жестко соединенных между собой цилиндра и коаксиально расположенного в нем штока, боковая поверхность которого является поверхностью постоянной отрицательной кривизны, образуемой вращением трактрисы около ее асимптоты, генерирует ударный импульс с непрерывно возрастающей амплитудой по линейному закону, что позволяет повысить эффективность передачи энергии обрабатываемой среде.
Источники информации
1. Авторское свидетельство №208608, кл. Е21В 1/00, B25D 17/02, Е21В 3/00, заявл. 1965 г., опубл. 1968 г.
2. Авторское свидетельство №1265038, кл. Е21В 1/00, B25D 17/02, Е21В 3/00, заявл. 1985 г., опубл. 1986 г.
3. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. - М.: ACT: Астрель, 2005.