Винтовой пресс Советский патент 1991 года по МПК B30B1/18 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям винтовых прессов.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг.1 изображен пресс, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - узел I на фиг. 1; на фиг.4 - разрез Б - Б на фиг.З; на фиг.5- узел II на фиг.З; на фиг.6 - разрез В - В на фиг.5; на фиг.7 - то же, в момент отключения муфты, на фиг,8 - графики раепределения работ при деформировании заготовки; на фиг.9 - пневмосхема пресса.

Винтовой пресс содержит станину 1, в направляющих 2 которой установлен ползун 3, в котором установлена гайка 4, сопря- женная с винтом 5, установленным подвижно в опорах станины 1, состоящих из подпятника 6 и подшипника 7. На верхней части винта 5 при помощи гайки 8 закреплена шлицевая втулка 9 с ведомыми дисками 10 и 11 муфты сцепления На опоре 12,устао о ю

00 О 00

овленной на станине 1 пресса, на подшипиках 13 установлен маховик 14, который ерез клиноременную передачу 15 и шкив 16 соединен с электродвигателем 17. Муфта набжена ведущим 18 и дополнительным 19 иском.

Управление муфтой осуществляется от пневмоцилиндра 20 поршнем 21. Подвод и отвод воздуха в пневмоцилиндр 20 осуществляется через подводящую втулку 22. На ополнительном диске 19 и поршне 21 на подшипниках 23 и 24 установлены верхние 25 и нижние 26 кронштейны, закрепленные крышками 27 и 28.

Верхние 25 и нижние 26 кронштейны связаны между собой втулками 29 и эксцентрично закрепленными на последних осями 30, установленными на подшипниках 31 и 32. Для ограничения поворота дополнитель- ного диска 19 в момент включения муфты предусмотрены приводные упоры 33, установленные в направляющих 34 и связанные с поршнями цилиндров 35

Подвод воздуха в пневмоцилиндры 35 осуществляется через воздухоподводящую втулку 22, дроссели 36 и трубопроводы 37. Цилиндры 35 снабжены пружинами 38.

Возвратный ход поршня 21 осуществляется при помощи шпилек 39 и пружин 40.

Для возврата дополнительного диска 19 в исходное положение предусмотрены пружины 41, установленные ка кронштейнах 42, жестко связанных с поршнем 21, и нижних кронштейнах 26. Ограничение поворота дополнительного диска 19 после отключения муфты производится регулируемыми упорами в виде болтов 43, установленных на планках 44, которые жестко связаны с верхними кронштейнами 25.

Ползун 3 снабжен кронштейнами 45, связанными со штоками 46 цилиндров 47, установленных на станине 1 пресса. Для ограничения крайнего верхнего положения ползуна 3 на станине 1 пресса установлены упоры 4Ј

Управление прессом осуществляется пневматической системой, состоящей из двухпозиционного пневмораспределителя 49, рессиверов 50 и 51, редукционного клапана 52, дросселя 53 и манометра 54. Пресс работает следующим образом. Сжатый воздух поступает из пневмосе- ти в рессиверы 50 и 51 и далее в пневмоси- стему. При помощи манометра 54 контролируется давление сжатого воздуха и при необходимости регулируется редукционным клапаном 52. Под действием давления в цилиндре 47 ползун 3 перемещается в крайнее верхнее положение до упоров 48. Цилиндр 20 соединен с атмосферой, и пор0

5

0

шень21 находится в крайнем верхнем положении под действием пружин 40.

Включается электродвигатель 17, который через шкив 16 и клиноременную передачу 15 разгоняет маховик 14 до заданной угловой скорости . Маховик 14 запасает кинетическую энергию

т -I a&m

I эм -

где 1М - момент инерции маховика 14.

Для включения муфты подается команда на переключение распределителя 49, давление поступает от рессивера 50 в полость цилиндра20. Поршень21 с закрепленным на нем диском 19 совершает движение вниз до смыкания дисков 10,11,18 и маховика 14, одновременно сжимая пружины 40 через шпильки 39. Вследствие разности скоростей диск 10 с фрикционными накладками проскальзывает относительно дополнительного диска 19, поэтому последний стремится повернуться относительно маховика 14. Повороту дополнительного диска 19 препятствует упор 33. Муфта включена Винту 5 передается крутящий момент от маховика 14. Диски 10,11,18 и 19 и маховик 14 вращаются как одно целое. Силы трения, возникающие между фрикционными плоскостями, препятствуют повороту дополнительного диска 19. Давление от рессивера 50 поступает также в полость цилиндров 35 через дроссель 53. Упоры 34 перемещаются в положение, в котором невозможен их контакт с крышками 28. Под действием крутящего момента винт 5 разгоняется до скорости вращения маховика 14 и, свинчивая гайку 4, отпускает ползун Звниз. Винт 5 и маховик 14 вращаются как одно целое с кинетической энергией

-.- (2)

5

5

0

5

0

MB

где 1мв 1м+1в - суммарный момент инерции маховика 14, винта 5 и других деталей, связанных с маховиком 14 и винтом 5. Перемещение вниз ползуна 3 продолжается до встречи рабочего инструмента с заготовкой. После встречи рабочего инструмента с заготовкой осуществляется ход деформирования заготовки. Работа деформирования производится за счет накопленной кинетической энергии маховика 14 и кинетической энергии винта 5.

Электродвигатель 17 на рабочем ходе не отключается и продолжает передавать энергию маховику 14.

Во время рабочего хода увеличиваются усилие деформирования и крутящий момент, передаваемый муфтой

Крутящий момент, передаваемый муфтой, с учетом трения в винтовом механизме, подпятнике 6 и подшипнике 7 равен

Мм (а +р).(3)

где Рд - усилие деформирования;

DCp - средний диаметр резьбы винта 5; а- угол наклона резьбы винта 5;

р-угол трения в винтовом механизме.

При достижении усилия на ходе Sgi момент в винтовом механизме достигает момента настройки муфты.

Мм РдЙ дСа+р)(4)

ь.

При дальнейшем росте усилия деформирования ведомые диски 10 и 11 проскальзывают относительно ведущего диска 18 и маховика 14, а дополнительный диск 19 продолжает вращаться под действием сил тре- ния вместе с диском 10. Нижние кронштейны 26, закрепленные на дополнительном диске 19, смещаются относительно верхних кронштейнов 25, закрепленных на поршне 21. Происходит поворот втулок 29 вокруг осей подшипников 31 и осей 30 вокруг осей подшипников 32. Верхние 25 и нижние 26 кронштейны поворачиваются вокруг осей подшипников 23 и 24. В исходном положении оси втулок 29 и осей 30 расположены вдоль радиусов дополнительного диска 19. После срабатывания системы отключения и поворота дополнительного диска 19 на угол у оси вращения втулок 29 стремятся сохранить свое положение, а ось вращения оси 30 - повернуться на угол р . Так как втулки 29 и оси 30 связаны при помощи подшипников 32, то их оси вращения должны быть параллельны, следовательно, при повороте дополнительного диска 19 на угол у оси вращения втулок 29 и осей 30 поворачиваются на угол р . Поршень 21 с кронштейнами 25 в процессе отключения опускаются до соприкосновения буртов шпилек 39 с корпусом цилиндра 20. При этом усилие поршня 21 передается корпусу цилиндра 20.

Муфта отключена.

Угловая скорость дополнительного диска 19 продолжает уменьшаться поддействи- ем момента инерции Верхние 25 и нижние 26 кронштейны совершают относительное перемещение д 0 . одновременно растягивая пружину 41; верхние кронштейны 25 выполнены таким образом, что при возможном увеличении перемещения до величины д они соприкасаются с корпусами 28. что обеспечивает жесткость и надежность конструкции.

Деформирование поковки до усилия Р дмакс на ходе Sg2 осуществляется кинетической энергией винта 5. Часть энергии винта 5 после окончания хода деформирования

при смыкании матриц штампа расходуется на упругую деформацию пресса и штампа до усилия Ру.

Работа деформирования AI на ходе Sgi осуществляется кинетической энергией маховика 14 и винта 5:

Л -г i ЗДв1 - ЗДв2 AI - 1э1 -

(6)

где Шмв1 и - угловая скорость вращения маховика 14 и винта 5 перед началом хода деформирования и в момент срабатывания муфты.

Работа деформирования А2 на ходе Sg2 до смыкания матриц штампа осуществляется кинетической энергией винта 5

u|i -и%2

А2 ЛТ32 IE

(7)

где Ммв2 -угловая скорость вращения винта 5 после отключения муфты; UJe2 угловая скорость вращения винта

5 в конце хода деформирования.

Работа упругого деформирования пресса и штампов АЗ на ходе Sy после смыкания матриц штамма осуществляется оставшей- ся кинетической энергией винта 5:

Л - ЛТ - I ( %2

АЗ ДТэз .

(8)

Винт 5 останавливается, а маховик 14 продолжает ускоренно вращаться под действием момента, развиваемого электродвигателем 17

За время хода деформирования скорость вращения маховика 14 уменьшается от до Шмв2 Скорость вращения электродвигателя 17 также уменьшается от ОАэд1 1адмв1 до , где i - передаточное отношение клиноременной передачи.

Момент инерции 1Мв рассчитан таким

образом, чтобы за ход деформирования скорость вращения электродвигателя 17 при максимальной работе деформирования Ач не выходила за пределы установленного режима работы электродвигателя 17

После окончания хода деформирования подается команда на отключение распределителя 49, полость цилиндра 20 соединяется с атмосферой, поршень 21 поднимается в

исходное положение под действием пружин 40. Дополнительный диск 19 с нижними кронштейнами 26 возвращается в исходное положение под действием пружин 41. Под действием давления в цилиндре 47 ползун 3

с гайкой 4, вращая винт 5 возвращается в крайнее верхнее положение.

Пресс готов к следующему ходу, За время движения ползуна 3 вверх, за время технологической паузы и части вре- мени хода вниз электродвигатель 17 разгоняет маховик 14 до номинальной скорости вращения, обеспечивая заданную кинетическую энергию, необходимую для деформирования следующей заготовки, происходит также накопление рессиверами 50 и 51 сжатого воздуха.

Предложенная конструкция обеспечивает возможность установки всех вращаю- шихся деталей на подшипниках качения и поэтому не требует постоянного подвода рмазки к трущимся поверхностям, а также снижает силы трения, действующие в механизме отключения муфты, и обеспечивает стабильность времени срабатывания по- оледнего, что повышает точность регулиро- зания усилия деформирования заготовок и надежность пресса.

Пружины 41 удерживают верхние 25 и Нижние 26 кронштейны в положении, при Котором оси втулок 29 и осей 30 расположе- ны вдоль радиусов дополнительного диска 19, что обеспечивает отсутствие радиального биения дополнительного диска 19 в наиболее ответственный момент - перед началом включения муфты, когда дополнительный диск 19 находится в свободном со- бтоянии. Ограничение вертикального перемещения дополнительного диска 19 верхними кронштейнами 25 и крышкой 28

ipttef

создает большую жесткость и надежность в работе механизма отключения муфты.

Таким образом, внедрение изобретения позволяет повысить надежность.

Формула изобретения Винтовой пресс, содержащий смонтированный в направляющих станины ползун с закрепленной в нем гайкой, сочлененной резьбой с винтом, размещенным с возможностью вращения в опорах станины, приводной маховик и связывающую маховик с винтом фрикционную муфту с цилиндром и поршнем, ведущими, ведомыми и дополнительными дисками, узел связи поршня муфты с дополнительным диском с пружиной возврата, связанной одним концом с поршнем муфты упором ограничения положения элементов узла связи, установленные на станине силовые цилиндры со штоками, связанными с ползуном, а также установленные на маховике пневмоцилиндры упоров ограничения поворота дополнительного диска с дросселями, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, узел связи поршня муфты с дополнительным диском выполнен в виде установленных на подшипниках на поршне муфты кронштейнов и на дополнительном диске-кронштей- нов со втулками и эксцентрично закрепленными в последних осями, при этом втулки установлены на подшипниках в одних из кронштейнов, а оси - на подшипниках в других кронш гейнах, а пружина воз- врата связана другим концом с кронштейном дополнительного диска.

Вид А

Л 16

15

39,40

35

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям винтовых прессов. Цель изобретения - повышение надежности. Ползун 3 с гайкой 4 поджат силовыми цилиндрами 47 к упорам 48. С гайкой 4 сопряжен винт 5, на верхнем конце которого закреплена шлицевая втулка 9 с ведомыми дисками 10 и 11 муфты сцепления. На поршне 21 муфты установлены на подшиниках верхние кронштейны, а на дополнительном диске 19 - нижние кронштейны. В верхних кронштейнах установлены на подшипниках втулки с эксцентрично закрепленными в них осями, установленными на подшипниках в нижних кронштейнах. Упор 33, действующий от цилиндра 35, ограничивает смещение дополнительного диска 19 в процессе включения муфты. После включения муфты упор 33 убирается. В процессе деформирования заготовки рабочий момент муфты достигает расчетного значения и диски муфты начинают проскальзывать друг относительно друга. Втулки и оси поворачиваются, в результате чего снимается нажимное усилие с дополнительного диска 19. Муфта отключается. Приводной маховик 14 начинает накапливать кинетическую энергию для следующего хода. Деформирование осуществляется за счет оставшейся кинетической энергии винта 5 и связанных с ним деталей. 9 ил.

f f JL

sf

Put t

со

О СО

см

СО

CD

«M

Ј

8

2/ 23 29 Л

26

ФиЭ.7

fa h

Фиг. 8

40

FL

5

Фиг. 9