
21
По данным многих исследований известно, что, несмотря на
значительный прогресс в деле создания вибробезопасных ручных машин,
до 20-40% их общего количества, находящихся в ежедневной эксплуатации
в различных отраслях машиностроения, продолжают оставаться
виброопасными /19, 20, 21/.
В вибрационном отношении наиболее опасны импульсно-силовые
пневматические машины с возврато-поступательными приводными
механизмами, такие, как рубильные и клепальные молотки,
пневмотрамбовки. У них энергия сжатого воздуха преобразуется в
механическую работу бойка, соударяющегося с вставным (рабочим)
инструментом. Частота и энергия ударов обуславливает частотный спектр и
интенсивность вибрации корпуса ручной машины и вставного инструмента.
Первые исследования по снижению вибровозбуждения наиболее
опасных ручных машин ударного действия выполнены под руководством
проф. Б. В. Суднишникова и ИГД СО АН СССР /22/. Направлением
исследований было улучшение индикаторной диаграммы пневмоударных
машин. Реализация полученных результатов позволила уменьшить
величину избыточного (реактивного) импульса при расположении его на
участке рабочего хода и плавным нарастанием давления по ходу рабочего
процесса. Такой характер изменения индикаторной диаграммы (цикл
Суднишникова), полученный специальным воздухораспределением,
обеспечивает снижение амплитуды смещения корпуса и уменьшение
скорости посадки его на буртик вставного инструмента.
Дальнейшее развитие этого направления позволило существенно
улучшить эксплуатационные характеристики ручных пневмоударных машин,
снизить уровни вибрации их корпуса. Особенно результативными оказались
исследования, выполненные под руководством проф. Н. А. Клушина. Были
созданы рубильные молотки М-4, М-5, М-6 и клепальные молотки типа КЕ,
серийное производство которых освоил Томский электромеханический завод
22
им. В. В. Вахрушева. Эти молотки не относятся к категории вибробезопасных,
однако они значительно превосходят предыдущие модели типа Р. по
производительности, имеют резко сниженные уровни вибрации, массу и
габаритные размеры.
В работах Е. В. Александрова и В. Б. Соколинского показано, что
снизить виброскорость ручной пневмоударной машины можно изменением
различных ее параметров /23/. Однако не всякие изменения можно
использовать на практике. Так, уменьшение энергии единичного удара снижает
виброактивность, но одновременно уменьшается и производительность
ручной машины. Увеличение массы ручной машины снижает отдачу, но и
создает неудобства при ее эксплуатации, так как требует увеличения расхода
мышечной энергии оператора.
Возможности применения в ручных машинах динамического
виброгашения сильно ограниченны, главным образом потому, что
присоединение дополнительных масс усложняет ручную машину, затрудняет
эксплуатацию. Кроме того, этот метод эффективен лишь для
моногармонических или узкочастотных случайных колебаний и только в
местах крепления виброгасителей.
Рассмотренные методы подавления вибровозбуждения ручных машин
продолжают совершенствоваться и находят реализацию в конструкциях
создаваемых машин. Однако без применения средств виброизоляции и
демпфирования до конца решить проблему виброзащиты пока не удается.
Виброизоляторы позволяют исключить влияние таких источников
вибрации, как переменные внутренние силы, обусловленные движущимися
частями; ударные взаимодействия рабочего инструмента и обрабатываемого
материала с корпусом ручной машины; ударные взаимодействия ударника
пневмомолотка с корпусом и др.
В качестве упругих элементов в виброзащитных системах наиболее
широко используются металлические пружины, которые обладают хорошей