IV. Конструкція та принцип дії відбійних молотків.

Стиснене повітря підводиться до молотка по гнучкому шлангу, котрий під'єднується за допомогою ніпеля, штуцера та гайки. Шланг застосовується d=16 мм і довжиною не більше 12 м. Впуск повітря може бути здійснено автоматично (молотки ОМПС-5, МО-10, МОМ-10) та примусовим (молотки М0-8, МОМ-8). При автоматичному впускному пристрої молоток вмикається в роботу тільки при робочому положенні (піку притиснуто до забою), при примусовому впускному пристрої молоток можна ввімкнути в будь-якому положенні.

Для автоматичного розподілу повітря по внутрішнім каналам молотка приміняються два типи повітрярозподільних пристроя – золотниковий та клапанний. Клапанний в свою чергу може бути шариковий, відкидний, тарільчастий, та ін. Золотникове повітрярозподілення є найбільш поширеним для відбійних молотків, а клапанне повітрярозподілення поширене для бурильних.

При золотниковому розподілу повітря, повітрярозподільний елемент (золотник) рухається перпендикулярно струменю повітря поступаючого в молоток, а переміщення золотника здійснюється безпосередньо за рахунок енергії повітря поступаючого в молоток. Основна перевага золотникового повітрярозподілення - це можливість роботи молотка при значних коливаннях тиску повітря в магістралі, але існує декілька недоліків до яких слід віднести: складність виготовлення , та порівняно швидке зношення всього пристрою.

Клапанне повітрярозподілення має такі переваги: простота конструкції, можливість отримати велику кількість переключень на одиницю часу. Недоліками клапанного повітрярозподілення є висока чутливість до коливань тиску та більш низький ккд порівняно з молотками що мають золотникове повітрярозподілення.

Відбійний пневматичний молоток ОМСП-5.

Рис.2 Відбійний молоток ОМСП-5

Автоматичний впуск повітря відбійного молотка ОМСП-5 влаштований таким чином, що молоток починає працювати тільки тоді, коли піка молотка упирается в гірську породу, і автоматично припиняє роботу, як тільки піка не зустрічає противотиск.

В неробочому стані вентиль 3 і держак 1 під дією пружин 2 і 4 знаходяться в верхньому положенні, причому вентиль своєю нижньою циліндричною частиною перекриває повітряний канал, закриваючи доступ стислого повітря до золотникової коробки. При натиску на держак він переміщається вниз і натискає на вентиль 3. При переміщенні вентиля 3 вниз він своєю вузькою частиною зупиниться проти повітряного каналу, і стисле повітря почне надходити в кільцевий паз між проміжною ланкою і золотниковою коробкою звідки воно спрямовується в радиальні отвори золотникової коробки і розподіляється почергово в камері ствола по ту або іншу сторону ударника.

В стволі 7 відбійного молотка переміщається бойок 8. На верхній торець ствола встановлюється золотникова коробка 13, в якій переміщається золотник 5. Ствол молотка призначений не тільки для напрямлення бойка, але також і для розподілу повітря; тому він має радиальні і поздовжні канали.

Хід ударника в нижньому його положенні обмежується торцем хвостовика його піки, по якому він вдаряє, а в верхньому – камерою стисненого повітря запобігає від ударів бійка по золотниковій коробці. Для запобігання випадіння стопора 11, а також проникнення бруду в канали молотка на кільцеві виточки ствола та проміжної ланки одягнено стопорне кільце 6.

В нижню частину ствола запресовано буксу 9 для піки. Піка втримується від випадіння кінцевою пружиною 10.

Переключення золотника відбувається під дією наступних сил. На поверхні 20, 21, 25 золтника (див. Рис3 ) діє тиск відпрацьованого повітря, стиснутого бойком в задній частині ствола майже до величини робочого тиска, на на поверхню 24-атмосферний тиск крізь отвір 14, канал 13 і отвор 19. Однакові і протилежні поверхні 22 та 23 золотника завжди врівноважені.На поверхню 26 діє стиснуте повітря. Поверхні 20 і 26 рівні між собою і врівноважені.

Рис.3 Золотникова коробка

Прекція поверхні 21 дорівнює сумі поверхонь 24 та 25. Завдяки наявності тиску на поверхню 24 поверхня 21 не буде врівноваженою і загальне результуюче зусилля перемістить золотник праворуч. Після цього стиснене повітря крізь отвори 27 почне проходити в ствол, примушуючи бойок пересуватися вперед. При цьому канали 9 перекриваються. Відпрацьоване повітря з передньої частини ствола буде спочатку виходити крізь отвор 12, канали 13 та отвор 14 в атмосферу. Після перекривання бойком отвору 12 відпрацьоване повітря почне виходити крізь отвір 8, канал 7,отвір 28, кільцеве виточення 10 в золотнику, отвір 19, канал 13, та отвір 14 в атмосферу.

Під час руху бойка вперед він спочатку вдкриє своєю задньою кромкою радіальний отвір 15. При цьому стиснене повітря крізь отвір 15, канал 16 та отвір 17 почне тиснути наповерхню 24 золотнка; потім бойок відкриє задньою кромкою отвір 12, з”єднуючи задню частину ствола з атмосферой

Перекидання золотника з переднього в заднє положення почнеться в момент відкриття ударником каналов 15, через те, що но поверхні 25, 21, 24, та 20 діє тиск стисненого повітря що знаходиться в стволі, а на поверхню 26 діє тиск стисненого повітря що знаходится в радіальному каналі 9.

Завдяки великій швидкості переміщення бойка при його робочому ході здійснюється швидке розширення стисненого повітря в задній частині ствола, тобто деяке зменьшення тиску. Таким чином зменьшиться тиск на поверхні 25, 24, 21 та 20, а тиск на поверхню 26 не зміниться. Через це з”явиться результуюче зусилля, напрямлене в бік рукоятки та примушуюче золотник пересуватися назад. Переміщення золотника в крайнє заднє положення закінчується в момент удара бойка по хвостовику піки. Після цього починається холостий хід бойка і весь цикл повторюється.

Переключення золотника відбувається під дією наступних сил. На поверхні 20, 21, 25 золтника (див. Рис3 ) діє тиск відпрацьованого повітря, стиснутого бойком в задній частині ствола майже до величини робочого тиска, на на поверхню 24-атмосферний тиск крізь отвір 14, канал 13 і отвор 19. Однакові і протилежні поверхні 22 та 23 золотника завжди врівноважені.

На поверхню 26 діє стиснуте повітря. Поверхні 20 і 26 рівні між собою і врівноважені.

Прекція поверхні 21 дорівнює сумі поверхонь 24 та 25. Завдяки наявності тиску на поверхню 24 поверхня 21 не буде врівноваженою і загальне результуюче зусилля перемістить золотник праворуч. Після цього стиснене повітря крізь отвори 27 почне проходити в ствол, примушуючи бойок пересуватися вперед. При цьому канали 9 перекриваються. Відпрацьоване повітря з передньої частини ствола буде спочатку виходити крізь отвор 12, канали 13 та отвор 14 в атмосферу. Після перекривання бойком отвору 12 відпрацьоване повітря почне виходити крізь отвір 8, канал 7,отвір 28, кільцеве виточення 10 в золотнику, отвір 19, канал 13, та отвір 14 в атмосферу.

Під час руху бойка вперед він спочатку вдкриє своєю задньою кромкою радіальний отвір 15. При цьому стиснене повітря крізь отвір 15, канал 16 та отвір 17 почне тиснути наповерхню 24 золотнка; потім бойок відкриє задньою кромкою отвір 12, з”єднуючи задню частину ствола з атмосферой

Перекидання золотник а з переднього в заднє положення почнеться в момент відкриття ударником каналов 15, через те, що но поверхні 25, 21, 24, та 20 діє тиск стисненого повітря що знаходиться в стволі, а на поверхню 26 діє тиск стисненого повітря що знаходится в радіальному каналі 9.

Завдяки великій швидкості переміщення бойка при його робочому ході здійснюється швидке розширення стисненого повітря в задній частині ствола, тобто деяке зменьшення тиску. Таким чином зменьшиться тиск на поверхні 25, 24, 21 та 20, а тиск на поверхню 26 не зміниться. Через це з”явиться результуюче зусилля, напрямлене в бік рукоятки та примушуюче золотник пересуватися назад. Переміщення золотника в крайнє заднє положення закінчується в момент удара бойка по хвостовику піки. Після цього починається холостий хід бойка і весь цикл повторюється.

Відбійний пневматичний молоток МО-39 (Рис.4) складається з виконавчого органу‑піки, утримуючої її всередині пружини, ствола в проміжній ланці, всередині яких розташований повітророзподільник та ударний механізм, рукоятка з віброгасячим пристроєм.

Ударний механізм складається із ствола з запресованими в нього буксою 15 та перемичкою ствола 14 і ударника 12. Ударний механізм призначений для перетворення енергії стисненого повітря в механічну роботу рухаючогося ударника, який наносить удари по хвостовику піки.

Повітророзподільний механізм складається із клапанної коробки 6 кільцем та двома клапанами, виконаними у вигляді плоских сегментів. Повітророзподільний механізм призначений для подачі стисненого повітря в ци

Рис.4 Відбійний молоток МО-39

ліндр ствола, тобто в камеру Г прямого хода ударника і в камеру Д зворотного хода, а також для випуску повітря в атмосферу.

Для підвода стисненого повітря до ударника в стволі молотка просвердлені повздовжні канали, а для відводу відпрацьованого повітря використовуються канали, які утворені поверхнею ствола 11 та поверхнею металевої рубашки ІЗ. На останній закріплене стопорне кільце 10, яке утримує від випадання стопор 9 і використовується для відводу повітря із вихло пного каналу. Стопор 9 запобігає самовідкрученню різьбового ствола 11 і проміжної ланки 4. Два штифти запобігають самовільному зміщенню клапанної коробки 6 відносно ствола 1.

При натисненні на рукоятку 1 отвір у вкладиші 17 сіпвпадае з отвором в проміжній ланці і стиснене повітря поступає в повітророзподільний механізм молотка, при цілому пружини 2 стиснені.

При знятті навантаження з рукоятки, пружини розтискаються і отвір в проміжній ланці перекривається вкладишем – молоток вимкнений. Для запобігання витоку повітря, в пусковому пристрої встановлена манжета з маслостійкої гуми.

Для зниження вібрації молотка і зменшення негативного виливу віддачі на організм робітника застосована додаткова камера, яка розташована в кінці зворотного (холостого) ходу ударника і дозволяє значно покращити робочий цикл і знизити віддачу молотка. Крім того застосований віброізолятор, який відокремлює корпус молотка від рукоятки. З'єднання рукоятки і проміжної лапки виконано двома фіксаторами, які постійно утримуються в розтисненому стані віброізолятором. При ввімкненні і вимкненні молотка, фіксатори переміщуються в пазах, що знаходяться в рукоятці.

Пневматичні відбійні молотки виготовляються Томським електромеханічним заводом В.В. Вахрунева. Деякі з існуючих молотків: МО-5ПМ, МО-6ПМ, МО-7ПМ, МО-39.

При виборі потрібно керуватися наступним; на роботах, де потрібна порівняльне велика енергія удару, слід застосовувати молотки МО-70ПМ, а на більш легких роботах (глинах) - МО-5ПМ, МО-6ПМ.

Принцип дії будь-якого відбійного молотка полягає в наступному (Рис. 5).

До початку х. х. ударник і клапан знаходяться в нижньому положенні. Стиснуте повітря по каналах над золотником та повздовжньому каналу А поступає в камеру Б під ударник. В результаті цього ударник переміщується вгору, витісняючи повітря з верхньої порожнини А в атмосферу через вихлопні отвори В1 та В2. Коли ударник перекриє ці отвори, повітря в камері А почне стискатися. При цьому він буде здійснювати тиск на клапан знизу. При подальшому русі ударник відкриє вихлопний отвір В2. Внаслідок цього тиск в камері Б різко впаде і клапан переміститься вгору, відкривши шлях стисненому повітрю в камеру А. Починається робочий хід ударника.

До початку робочого ходу ударник і клапан знаходяться у верхньому положенні. Стиснене повітря по каналам над золотником поступає в камеру А над ударником. Під тиском стисненого повітря та власної ваги ударник переміщується вниз, витісняючи назовні повітря з камери Б через вихлопні отвори В1 та В2. Коли ударник перекриє ці отвори, повітря в камері Б почне стискуватися, збільшуючи через канал А тиск на канал зверху.

Далі ударник відкриє своєю задньою кромкою вихлопний отвір В1, тиск в камері А та під золотником різко падає, золотник переміщується вниз. Ударник нанесе удар по хвостовику піки. Після цього почнеться х.х. ударника.

Для запобігання ствола молотка від розриву, при х.х. ударника молотків типу МО передбачений повітряний буфер.

Рис.5 Прицип дії певматичного відбійного молотка

Віброгасячий пристрій молотка.

Коли свіже повітря надходить в ствол молотка, він тисне не тільки на торцеву площу ударника, переміщуючи її вперед, але й на рукоятку молотка, що викликає поштовхи молотка в сторону протилежну рухові ударника, що називається віддачею. Показником віддачі являється амплітуда коливань корпуса молотка т.ч. сумарне переміщення його назад за робочий та холостий ходи.

Пневматичний відбійний молоток МО-39 (рис. 2) складається з виконавчого органа-піки, утримуючої її пружини 15, ствола II з проміжною ланкою 4, всередині яких розташований повітророзподільний та ударний механізми, рукоятки 1 з віброгасячим пристроєм.