Винтовой фрикционны пресс Советский патент 1992 года по МПК B30B1/22 

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

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг.1 изображен предлагаемый пресс, разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Винтовой фрикционный пресс содержит станину 1, о которой закреплена гайка 2, образующая винтовую несамотормозя- щую пару с винтом 3. Нижний конец винта 3 соединен с ползуном (на фиг.не показан), а верхний - с маховиком 4, образующим лобовую фрикционную передачу с дисками 5, посаженными на приводном валу 6, который соединен с приводом (на фиг. не показан). На маховике 4 установлены с возможностью радиального перемещения инерционные грузы 7, образующие шарнирные соединения с шатунами 8, В расточке винта смонтирован с возможностью осевого перемещения дополнительный винт 9, образующий шлицевое подвижное соединение со шлицеаой втулкой 10, жестко закрепленной на винте 3. Дополнительный винт 9 образует винтовую несамотормозя- щую пару с дополнительной гайкой 11, которая жестко соединена с планшайбой 12, установленной на маховике 4 с возможностью вращения относительно него с помощью пальцев 13. На планшайбе 12 закреплены кривошипы 14, с которыми сочленяются шатуны 8. Верхним конец дополнительного винта 9 образует шарнирное соединение с опорой 15, закрепленной на станине 1. Направление винтовых нарезок винта 3 и дополнительного винта 9 одинаковое.

Пресс работает следующим образом.

В исходном положении маховик 4 находится в крайнем положении и не соединен с приводными дисками 5, которые вращаются с заданной угловой скоростью от привода. Инерционные грузы 7 наиболее сближены к оси маховика 4,

При включении пресса один из нажимных дисков 5 прижимается к ободу маховика 4 и образует с ним лобовую фрикционную передачу, вызывая на маховике 4 момент

трения. Под действием этого момента маховик 4 начинает вращаться и одновременно перемещается вниз в результате взаимодействия винта 3 с гайкой 2, Такое же вращение получает и дополнительный винт 9

благодаря подвижному шлицевому соединению со втулкой 10. Взаимодействие винта 9 с дополнительной гайкой 11 при относительном их осевом перемещении вызывает поворот планшайбы 12 относительно маховика 4. Ход винтовой нарезки дополнительного винта 9 выбирается таким образом, чтобы планшайба 12 за полный ход разгона подвижных частей повернулась на требуемый угол.

В начальный период разгона маховика

4 происходит проскальзывание обода маховика относительно диска 5, так как контактирующие поверхности имеют разные скорости. В этот период подвижные части,

имеющие минимальный момент инерции, разгоняются с максимальным ускорением. Скольжение в контакте фрикционной передачи в процессе разгона уменьшается. В результате вращения планшайбы 12

инерционные грузы 7 начинают расходиться, при этом момент инерции подвижных частей пресса увеличивается. Кинетическая энергия подвижных частей, определяемая

формулой Т -х о , увеличивается как за

счет увеличения угловой скорости вращения и), так и за счет увеличения инерции Ho+rnr, где 0 - момент инерции маховика 4; m -суммарная масса инерционных грузов

7; г- расстояние центра масс инерционных грузов до оси вращения маховика 4. На половине хода разгона подвижных частей инерционные грузы 7 расходятся на наибольшее расстояние г. При дальнейшем врзщении маховика 4 инерционные грузы 7

начинают сходиться, при этом накопленная ими кинетическая энергия переходит в кинетическую энергию маховика 4. Таким образом в конечный период разгона подвижных частей пресса маховик 4 разго- няется как моментом трения в лобовой фрикционной передаче, возникающим под действием усилия нажатия, так и инерционными грузами 7. Это позволяет уменьшить усилие нажатия, что в свою очередь умень- шит перекосы винта 3, улучшит работу фрик- ционной пары и упростит конструкцию механизма нажатия дисков 5 на маховик 4.

При штамповке кинетическая энергия подвижных частей переходит в энергию формоизменения заготовки. В конце штамповки дается команда на нажатие возвратного диска на обод маховика 4, в результате чего происходит реверс маховика 4. Так как инерционные грузы при штамповке сближе- ны, момент инерции подвижных частей минимальный, что облегчает возвратный ход подвижных частей и уменьшает скольжение в лобовой передаче. По мере подъема вверх инерционные грузы замедляют вра- щение маховика 4, а в последний период подъема ускоряют движение вверх, при этом момент инерции подвижных частей уменьшается, что облегчает их торможение в крайнем верхнем положении маховика 4. Цикл закончен.

В конструкции винтового фрикционного пресса, изображенного на фигуре 1, дополнительный винт 9 шарнирно соединен с опорой 15 и с помощью подвижного шлице- вого соединения с винтом 3, при этом для обеспечения заданного угла поворота планшайбы 12 ход его винтовой нарезки 5Д рассчитывается по формуле

Q -1

5д 1

So

н

1 м - е

UГ тг )

2л

где So - ход винта 3;

Нр - ход разгона подвижных частей;

0 - угол начального положения кривошипа, выбираемый конструктивно.

В другом конструктивном варианте вин- тового фрикционного пресса (на фиг. не показан) дополнительный винт жестко соединен с опорой 15 и свободно входит в полость винта 3. В этом варианте ход его

нарезки 5д рассчитываете по

Нр

Зд

1 -0/2 я

50 5

5 10 15

0

5

0

5

Конструкция такого пресса упрощается, однако усложняется технология изготовления винтовой пары дополнительный винт - дополнительная гайка вследствие относительно большой величины 5д. Работа такого пресса аналогична описанному выше.

Предлагаемый винтовой фрикционный пресс с переменным моментом инерции маховика обеспечивает снижение усилия нажатия на диски, что улучшает условия работы пресса. По сравнению с прототипом уменьшается проскальзывание во фрикционной передаче в начальный период разгона подвижных частей пресса, что уменьшает потери на трение и увеличивает долговечность фрикционных накладок маховика. Экономический эффект при внедрении изобретения получается за счет повышения надежности пресса.

Формула изобретения

1.Винтовой фрикционный пресс, содержащий закрепленную в станине гайку, образующую несамотормозящую винтовую пару с винтом, связанным своим нижним концом с ползуном, а верхним - с маховиком, образующим лобовую фрикционную передачу с приводными дисками, инерционные грузы, установленные с возможностью радиального перемещения на маховике и шарнирно связанные с шатунами, а также закрепленную на станине опору, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен дополнительным винтом, связанной с последним несамотормозящей резьбовой дополнительной гайкой и планшайбой с кривошипами, дополнительная гайка закреплена на планшайбе, кривошипы планшайбы шарнирно связаны с шатунами, планшайба смонтирована с возможностью вращения на маховике, а дополнительный винт связан с опорой.

2.Пресс по п.1,отл ича ю щи йсятем, что дополнительный винт связан с опорой шарнирно и смонтирован с возможностью осевого перемещения относительно винта маховика.

3.Пресс по п.1,отл и ч а ю щи йсятем, что дополнительный винт связан с опорой жестко.

1773724 /Ы4

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям винтовых фрикционных прессов. Цель изобретения - повышение надежности. В станине 1 пресса закреплена гайка 2, связанная несамотор- мозящей резьбой с винтом 3. Нижний конец винта 3 соединен с ползуном, а верхний - с маховиком 4. В расточке винта 3 установлен с возможностью осевого перемещения дополнительный винт 9, образующий шлице- вое соединение с втулкой 10, закрепленной на винте 3. Дополнительная гайка 11 установлена в планшайбе 12 с возможностью вращения и образует с дополнительным винтом 9 несамотормозящую пару с резьбой того же направления, что и у гайки 2. На планшайбе 12 закреплены кривошипы 14, связанные шатунами 8 с инерционными грузами 7. При включении пресса один из дисков 5 прижимается к ободу маховика 4 и разгоняет его с винтом 3. Поскольку в исходном положении инерционные грузы 7 наиболее близко расположены к оси маховика 4, момент инерции системы минимален и ее

Фиг. 2