Строительные машины и оборудование
Машины вращательного действия
Пневматические сверлильные машины подразделяют по режиму работы — на машины легкого, среднего и тяжелого режима; по конструктивному исполнению — на прямые и угловые; по типу пневмодвигателя — на ротационные нереверсивные правого или левого вращения и реверсивные.
Сверлильные машины состоят из пневматического двигателя, планетарного редуктора, шпинделя со сверлильным патроном и пускового механизма. На рис. 24.1 показана прямая нереверсивная сверлильная машина, ротационный двигатель 10 которой установлен в корпусе рукоятки 14. Ротор 20 двигателя вращается в двух шарикоподшипниках 9 и с торцов закрыт крышками 7 и И. В пазах ротора находятся лопатки 8, которые могут свободно перемещаться в радиальном направлении под действием центробежных сил. При нажатии оператора на курок 18 скошенный шток 17 перемещает стержень 16 и клапан 15, открывая доступ сжатого воздуха в полость 12 и далее через отверстие 13 в рабочую полость двигателя (пространство между двумя соседними лопатками). Расширяясь, сжатый воздух совершает механическую работу, заставляя вращаться ротор двигателя. Отработанный воздух выходит по каналам 19 в атмосферу. Вращение ротора передается планетарному редуктору, размещенному в корпусе 5. Ведущая шестерня редуктора насажена на валу 21 и передает вращение сателлитам 4, расположенным на осях 22 в подшипниках 6. Обкатываясь по венечной шестерне 3, сателлиты
Вращают водило 2, являющееся одновременно шпинделем, на внутреннем конусе 1 которого крепится сверлильный патрон.
Расчет технологических параметров - пневматических сверлильных машин производится по зависимостям, приведенным в § 23.2. Отличием пневматической резьбонарезной машины от сверлильной является наличие в ней двухступенчатого планетарного редуктора и механизма реверса, обеспечивающего ускоренное извлечение метчика из нарезаемого отверстия.
Пневматические резьбозавертывающие машины (гайковерты)1 выпускаются с ударно-импульсным преобразователем момента (ударно-вращательного действия), что позволяет значительно увеличить крутящий момент на ключе по сравнению с моментом, развиваемым двигателем (в 200 ... 300 раз), увеличить момент затяжки соединения при относительно малых габаритах и массе, повысить скорость вращения шпинделя, благодаря чему повышается производительность машины. Недостатком таких гайковертов является зависимость величины развиваемого момента затяжки от качества деталей резьбового соединения, их жесткости и некоторых других факторов.
На рис. 24.2 изображен разрез такого гайковерта, состоящего из двигателя 7, ударно-импульсного механизма, шпинделя 2 со
Сменной головкой 1. В рукоятке 9 кроме двигателя размещены механизм реверса 8 с переключателем 10, глушитель 12, пусковое устройство 13 с курковым выключателем 11. Ударнс^импульс - ный механизм включает в себя корпус 6, вращающийся в шарикоподшипнике, ударник 5, соединенный с корпусом тремя игольчатыми роликами 14, позволяющими вращаться совместно с ним и перемещаться вдоль оси вращения, валик-синхронизатор 3, силовую пружину 4 и шпиндель 2.
Работа гайковерта происходит следующим образом. При включении машины сжатый воздух поступает в полость двигателя и приводит ротор во вращение, которое передается корпусу ударного механизма, соединенному с валом ротора эвольвентными шлицами, и далее ударнику. При обкатываний шарика 15, зафиксированного в ударнике на кулачковой поверхности валика - синхронизатора, ударник, перемещаясь в осевом направлении
(влево), сжимает силовую возвратную пружину и входит в зацепление с кулачками шпинделя, преобразуя вращательное движение в ударные импульсы. Эти импульсы через торцовую головку передаются на резьбовое соединение.
При завинчивании болта (гайки) в начальный период момент затяжки расходуется на преодоление сил трения в резьбовой паре, величина которых незначительна, что позволяет поддерживать скорость завинчивания, равной скорости ротора. Когда торец головки болта (гайки) достигает неподвижной поверхности, момент затяжки значительно возрастает, заставляя шпиндель и валик-синхронизатор остановиться. Корпус ударного механизма, 358
продолжая вращаться вместе с ротором двигателя, вынуждает ударник выйти из зацепления со шпинделем и совершать возвратно-поступательное движение, нанося удары по шпинделю. Удары передаются завинчиваемой головке болта {гайки), которая поворачивается на некоторый угол до полной остановки. Получение необходимого момента затяжки достигается серией последовательных ударных импульсов на резьбовое соединение.
Для повышения производительности и точности величины момента затяжки резьбовых соединений созданы редкоударные гайковерты, единичный удар которых обладает большой энергией. На рис. 24.3 изображен разрез редкоударного гайковерта, который состоит из реверсивного ротационного двигателя 4, редко - ударного механизма 3, размещенного в корпусе 2, и рукоятки 5, в которую, кроме двигателя, вмонтированы реверсивное устройство б, выключатель 7, пусковое устройство 8 и глушитель 9. Рабочим инструментом машины является головка 1, закрепленная на шпинделе.
Отличительной особенностью редкоударных гайковертов является ударный механизм (рис. 24.4), в корпусе б которого размещены валик-синхронизатор 4, ударник 3, наковальня шпинделя 1, силовая пружина 2 и центробежный груз-шарик 5. Последний перемещается по пазу на торце ударника и перекатывается по кулачковой поверхности валика. Силовая пружина предназначена для возврата ударника в исходное положение.
Рис. 24.4. Ударный механизм йневмогайко- верта |
Работа механизма происходит следующим образом. После установки торцовой головки на гайку затягиваемого соединения включают двигатель, вращение ротора которого передается через корпус, ударник, валик-синхронизатор на шпиндель и далее на резьбовое соединение. При достижении торцом гайки неподвижной поверхности шпиндель и валик-синхронизатор останавливаются, а корпус и ударник продолжают вращаться. При определенной частоте вращения ударника и вращающегося с ним шарика последний под действием центробежных сил смещается от центра к периферии и обкатывается по кулачковой поверхности валика- синхронизатора, перемещая в осевом направлении ударник. При этом пружина 2 сжимается, позволяя ударнику войти в зацепление с наковальней шпинделя, нанося по ней удар. Во время удара скорость вращения ударника резко падает, шарик возвращается в центральную часть полости "и ударник под действием пружины 2 перемещается в первоначальное положение." Далее цикл повторяется.
Рис. 24.5. Прямая шлифовальная машина: а — общий вид; 2 — принципиальная схема |
Пневматические шлифовальные машины подразделяются на следующие группы: а) высокооборотные машины с турбинным двигателем, предназначенные для работы шлифовальными головками; б) прямые с ротационным двигателем, предназначенные для работы периферией шлифовального круга; в) угловые — для работы дисками на тканевой или синтетической основе, высокоскоростными шлифовальными кругами, шлифовальными шкурками и др.; г) торцовые — для работы торцовыми чашечными кругами, эластичными дисками, шлифовальными шкурками и др.
Рис. 24.6. Торцовая шлифовальная машина А — общий вид; б — принципиальная схема |
Наиболее распространены прямые шлифовальные машины с ротационным двигателем (рис. 24.5). Они состоят из двигателя 8, шпинделя 4, на выходном конце которого установлен узел крепления 2 шлифовального круга, регулятор
частоты вращения 9 шпинделя, узла глушителя шума 6, виброзащитных чехлов 5 и 12. Двигатель установлен в рукоятке 7, а шпиндель — в корпусе 3. Шлифовальный круг имеет защитный кожух 1. Для пуска машины имеется устройство 10 с рукояткой 11. Сжатый воздух поступает в машину через ниппель 14 и штуцер 13.
Торцовая шлифовальная машина (рис. 24.6) состоит из ротационного двигателя 1, расположенного b стакане 9, рукоятки 5 со встроенным в нее пусковым устройством 6 регулятора частоты вращения ротора 2, узла крепления шлифовального круга 8. Пуск машины в работу осуществляется с помощью рукоятки 4. Корпус 3 машины соединен с рукояткой с помощью четырех винтов. Шлифовальный круг огражден защитным кожухом 7.