1. клапанное воздухораспределительное устройство;
2. поршень-ударник;
3. выхлопное отверстие;
4. цилиндр;
5. передняя головка;
6. буровая коронка;
7. каналы в корпусе цилиндра
Рабочий ход: сжатый воздух поступает в заднюю полость цилиндра и перемещает поршень 2 вперед. В конце рабочего хода поршень 2 наносит удар по хвостовику коронки 6 и в этот момент задняя полость через выхлопное окно 3 соединяется с атмосферой.
Холостой ход: под действием давления воздуха сжатого поршнем в конце рабочего хода, переданного через канал 7, клапан перебрасывается и сжатый воздух через тот же канал 7 поступает в переднюю полость цилиндра. Поршень 2 совершает обратный (холостой) ход. В конце холостого хода передняя полость соединяется с атмосферой и под действием давления воздуха сжатого поршнем в конце холостого (на величину выше давления в сети) хода клапан возвращается в начальное исходное положение. Далее цикл повторяется.
По такой схеме работают пневмоударники: М-1900, М-1900УК, М-150У и др.
Кроме рассмотренных имеются еще пневмоударники с клапанным воздухораспределением, но без каналов в корпусе цилиндра.
Воздух в переднюю полость подается по центральному каналу. Такие пневмоударники иногда называют безканальными, к ним относятся М-48, М-29Т.
Ударные механизмы буровых станков: бесклапанные пневмоударники.
Отличаются от клапанных тем, что в их цилиндрах отсутствуют продольные каналы и нет, так называемых «рубашек» на цилиндре.
Воздухораспределение в этих пневмоударниках осуществляется за счет каналов в поршне и выточек в цилиндре.
Примером этого типа машин может служить пневмоударник П-1-75 (конструкция НИГРИ).
1- переходник;
2- цилиндр
3- выточка в задней полости цилиндра;
4, 6, 7 - каналы в поршне;
5- выхлопное отверстие;
8- передняя головка;
9- коронка;
10- выточка в передней полости цилиндра;
11 - поршень-ударник
Холостой ход: сжатый воздух поступает по каналам 4 и 7 и выточку 10 в переднюю полость цилиндра. Задняя полость через отверстие 5 сообщается с атмосферой. Поршень перемещается назад.
Рабочий ход: когда канал 6 поршня совмещается с выточкой 3, а передняя полость 10 через выхлопное отверстие 5 с атмосферой, сжатый воздух по каналам 4, 6 через выточку 3 поступает в заднюю полость и сообщает поршню рабочий ход.
К пневмоударникам с бесклапанным воздухораспределением относятся кроме названного еще и пневмоударники типа П-105К, П-125К, П-160А.
Достоинство пнемвоударников с бесклапанным воздухораспределением в сравнении с клапанным заключается в отсутствии у них каналов в корпусе цилиндра, что позволяет уменьшить толщину стенки цилиндра и увеличить рабочую площадь поршня, не увеличивая диаметр пневмоударника. Увеличение рабочей площади поршня приводит и к росту энергии удара.
Недостатки их в наличии каналов в поршне. Каналы являются концентраторами напряжения, поэтому их поршни имеют меньший срок службы чем у клапанных.
Основным мероприятием, способствующим повышению скорости бурения пневмоударниками, является увеличение их мощности.
Однако, повышение мощности за счет повышения энергии единичного удара ограниченно прочностью буровой коронки. Вследствие этого наиболее реальным направлением повышения мощности пневмоударников является увеличение числа ударов при сохранении максимально возможной энергии единичного удара.