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河北華利機械配件有限公司

雙重減振手把的結構及設計

2013/7/8 15:58:29

 

    王付濤,周文杰

洛陽風動工具有限公司  河南洛陽  471009

持式內燃鑿巖機是一種集汽油機、壓氣機和鑿巖機三位一體的鑿巖鉆孔機器,具有能源獨立、輕便靈活的特點,廣泛應用于石方開采、道路修筑、軍事工程和農田水利建設中。但是,其在沖擊鑿巖時會產生振動,不但對操作者的手指、手腕和關節造成傷害,而且會波及到心臟。因此,手持式內燃鑿巖機的振動一直是用戶反應最強烈的問題之一。沒計人員對其已進行了結構改進,從金屬手把到加裝減振橡膠手把套,再到空心減振橡膠手把套,具有了一定的減振效果,但效果并不明顯。筆者介紹一種具有雙重減振功能的操作手把。

結構

    雙重減振操作手把如圖l所示,其扭轉彈簧(簡稱扭簧)軸9與扭簧管11中間注入橡膠(扭簧橡膠體)后組成橡膠扭簧;橡膠扭簧安裝在手把座6的開槽孔內,由螺釘13和墊片12對其鎖緊固定;左拐7和右拐3起到連接作用,它們由彈性開口銷4-端連接在扭簧軸9上,另一端與手把軸l連接;手把座6兩側鑄有圓弧長槽,手把軸1-端插入橡膠套5中,另一端套有橡膠手把套2。

2工作原理

    該操作手把的雙重減振是指將橡膠手把套作為一重減振的基礎上,又增加了橡膠扭簧組件進行減振。橡膠扭簧具有較高的內阻,有吸收突然沖擊和高頻振動的功能。當鑿巖機的振動傳到手把上時,橡膠扭簧發生扭轉,帶動操作手把轉動一定的角度,吸收并消耗掉一部分振動波。手把座兩側圓弧長槽對操作手把轉動角度進行限位,以保汪操作者能對鑿巖機施加一定的軸推力。

3橡膠扭簧的設計

3.1  尺寸設計

    橡膠扭簧要有很好的剛度才能起到良好的減振效果。橡膠扭簧剛度七的計算公式為

    k=4/G(l/r.-1/R2)-1  (N/rad),  (1)

式中:,為扭簧橡膠體的長度,m;G為橡膠的切變模量,Pa;R為扭簧橡膠體的外圓半徑,m;,為扭簧橡膠體的內孔半徑,m。

    橡膠的切變模量G按下式計算

    G= 0.117e×0.034 HS  (MPa),    (2)武中:HS為橡膠的肖氏硬度。

    在橡膠扭簧的參數選取中,要盡可能做到不增加操持手把的外形尺寸,并考慮改型的經濟性。在此基礎上,由式(1)可看出,,的選取應在保證手把的強度下盡可能??;,和R的值應盡可能大。

3.2硬度的確定

    橡膠扭簧的硬度選取要合適,太軟起不到減振的作用;太硬則橡膠體容易開裂,壽命短。經試驗,推薦硬度HS 60~ 65。

4結語

    該減振手把結構簡單,性能可靠,減振效果明顯,有效地保護了操作人員的身心健康。該減振手把已應用在洛陽風動工具有限公司YN27T型鑿巖機上,并批量投產,得到了國內外客戶的肯定。隨著橡膠產業的發展,橡膠扭簧壽命的提高,其完全可以代替現有手把。

華利膠木手輪