Виброизолирующее устройство кузнечного молота Советский патент 1992 года по МПК B21J13/06 

////. ////////:///W//-/////-// //У//

//У///////У/ Ж-УЛ:////

- , f, -- f S f . f

i

(Риг/

Изобретение относится к тяжелому технологическому машиностроению и может быть использовано при установке кузнечных молотов.

Известно виброизолирующее устройство кузнечного молота, содержащее расположенные под шаботом упругие узлы в виде пакетов листовых рессор, связанных хомутами, установленных в опорах на дне приямка фундамента.

Недостаток этой конструкции - беспо- . лезное рассеивание значительной части энергии удара молота, которая передается шаботу во время совершения технологической операции, за счет работы сил трения между листами рессор при послеударных вертикальных колебаниях шабота, При этом число послеударных циклов колебаний шабота на рессорах может достигать 1,5-2,0 до момента затухания, что приводит в результате к усталостным разрушениям листов рессор и выходу их из строя. Фундамент при этом после каждого удара молота воспринимает через рессоры и опоры значительные знакопеременные динамические нагрузки, достигающие половины веса шабота. Отра- - женная после удара молота кинематическая энергия шабота значительна для молотов с неподвижным перед ударом шаботом в зависимости от жесткости удара и может составлять от 4 до 10% энергии удара для штамповочных молотов (соотношение соударяющихся масс 1:20), от 6 до 3% для ковочных паровоздушных молотов (соотношение соударяющихся масс 1:15), от 7 до 16% для ковочных пневматических молотов (соотношение соударяющихся масс 1:12). Необходимость большого количества ударов снижает производительность молота.

Цель изобретения -- повышение долговечности и производительности молота за счет увеличения эффективности удара.

Поставленная цель достигается тем, что в виброизолирующем устройстве кузнечного молога, содержащем расположенные под шаботом упругие узлы в виде пакетов листовых рессор, связанных хомутами, установленных в опорах на дне приямка фундамента, каждый упругий узел снабжен гидроцилиндром с системой управления и корпусом с направляющими пазами, гидроцилиндр закреплен в корпусе, а его шток жестко связан с хомутом, опоры выполнены со штырями, размещенными в пазах корпуса и установлены с возможностью горизонтального перемещения относительно корпуса, система управления включает датчики положения, согласующее устройство, гидромагистр т,- со сливным баком и управляемым o&pai| чм клапаном при этом нядпоршневая полость гидроцилиндра соединена со сливным баком через управляемый обратный клапан, а последний связан с согласующим устройством, к которому подсоединены датчики.

Такое выполнение виброизолирующего устройства позволяет фиксировать шабот молота в крайней нижней точке его отскока после удара, т.е. запасать отраженную по0 еле удара кинетическую энергию шабота, а перед последующим ударом в нужный момент времени с помощью системы управления самостопорящего механизма хомута рессоры освобождать шабот, создавая

5 встречное его движение разгоняющимся падающим частям таким образом, чтобы в момент удара скорость шабота была максимальной. Это повышает эффективную энергию удара молота без дополнительных

0 затрат энергии извне, используя запасенную энергию от предыдущего удара. Возрастает эффективность удара, что реально выражается в большей величине деформации поковки за удар. После встречного уда5 ра шабот будет иметь энергию, близкую к нулю, причем скорость шабота может быть направлена как вниз, так и вверх. В любом случае самостопорящий механизм хомута рессоры фиксирует шабот в нижней точке

0 его послеударного колебательного движения, близкой к статическому положению. Далее цикл работы устройства повторяется: на первом ударе запасение энергии, на последующем - ее отдача.

5Шабот и рессоры при такой работе виброизолирующего устройства практически совершают не более 1/2 цикла колебаний, причем растянутого по времени между двумя соседними ударами молота на Хвыст, т.е.

0 отскок после первого удара torcK -1/4 цикла колебаний и разгон навстречу падающим частям перед вторым ударом 1Возв - еще 1 /4 цикла колебаний. Это уменьшает динамическое воздействие на фундамент и увели5 чивает долговечность рессор. Кроме того, возрастает отраженная кинетическая энергия падающих частей, которая выражается в большей величине отскока падающих частей после удара вверх. Это может быть ис0 пользовано для облечения и ускорения возврата падающих частей в исходное положение, а следовательно, уменьшаются затраты энергии на подъем падающих частей и увеличивается число ударов молота в ми5 нуту без дополнительных затрат энергии. На производство изделия (поковки) теперь требуется меньшее количество удароЕ, т.к. при каждом ударе на деформирование идет большее количество энергии, т.е. возрастает производительность молота.

На фиг. 1 изображено предлагаемое виброизолирующее устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - самостопорящий механизм хомута рессоры с системой управления; на фиг. 4 - кодограммы падающих частей 2пч и шабота Zui кузнечного молота с использованием предлагаемого виброизолирующего устройства.

Шабот 1 молота установлен на хомуты 2 упругих узлов в виде пакетов листовых рессор 3, которые своими нижними листами установлены в опоры 4, расположенные вместе с эластичными подкладками 5 на дне приямка фундамента 6. Самостопорящий механизм 7 хомута 2 рессоры 3, например гидравлического типа, представляет собой гидроцилиндр 8, закрепленный в корпусе 9 виброизолирующего устройства. Поршень со штоком 10 гидроцилиндра жестко закреплены к хомуту рессоры. Корпус 9 связан с опорами 4 посредством продольных горизонтальных направляющих 11, выполненных в виде пазов 12 в корпусе 9 и штырей

13в опорах 4. Корпус 9 установлен в опорах с зазором А относительно дна приямка фундамента. Высота корпуса 9 Нк не должна быть выше уровня подошвы шабота молота при максимально допустимом прогибе рессор. Рабочая (надпоршневая) полость гидроцилиндра соединена со сливным баком

14через обратный клапан 15, управляемый отдатчика 16 положения падающих частей, датчика 17 положения шабота, согласующим устройством 18, Вентиль 19 предназначен для соединения при необходимости рабочей полости гидроцилиндра 8 со сливным баком 14, минуя обратный клапан 15, и в исходном положении закрыт.

Устройство р аботает следующим образом.

Цикл его работы рассчитан на два удара. Перед первым ударом, когда шабот 1 неподвижен и статически уравновешен, клапан 15 закрыт, т.к. нет сигнала от датчика 17 и согласующего устройства 18. После упруго-пластического удара шабот 1 приобретает некоторую кинетическую энергию и начинает движение вниз, сжимая рессоры 3 и передавая динамическую нагрузку через опоры 4, эластичные подкладки 5 на дно приямка фундамента 6. При этом хомут 2 рессоры 3 вместе со штоком 10 и поршнем увеличивает рабочую полость цилиндра 8, самопроизвольно открывая клапан 15, который всасывает жидкость из бака 14 в рабочую полость гидроцилиндра 8. Концы рессор 3 вместе с опорами 4 осуществляют незначительные горизонтальные перемещения в направляющих 11 корпуса 9, компенсируемые сдвиговыми деформациями

эластичных подкладок 5 в пределах упругих деформаций,

По достижении крайней нижней точки хода вниз (точка В21 на фиг. 4) шабит 1 пере- 5 дает кинетическую энергию своего отскока после удара в потенциальную энергию сжатия рессор 3, Последующего возврата шабота 1 в исходное равновесное положение не происходит, т.к. клапан 15 самопроизволь0 но запирает рабочую полость гидроцилиндра 8, заполненную жидкостью. Происходит первый этап работы самостопорящего устройства 7 хомута 2 рессоры 3 - запасение отраженной после удара молота энергии от5 скока шабота.

Падающие части молота после удара осуществляют движение вверх (фиг. 4) до какой-либо точки ci(ci , ci, ci) в зависимости от технологической операции, и датчик

0 16 фиксирует это положение, Датчик 17 фиксирует крайнее нижнее положение шабота 1. Согласующее устройство 18, получая сигналы от датчиков 16 и 17, дает сигнал на открытие клапана 15 лишь по прошествии

5 какого-то времени Тзап после начала движения падающих частей на разгон вниз (точка ci, сЛ ci, си ), что соответствует точкам С2(с2 сг, С2 ). Таким образом, чтобы скорость шабота 1 вверх в момент соударения с

0 падающими частями (точки di и d2) была максимальной. При этом соударение происходит вблизи статического равновесного положения шабота. После такого удара шабот имеет отраженную кинетическую энер5 гию во много раз меньшую, чем после предыдущего удара по неподвижному шз- боту. Согласующее устройство 18 заканчивает управление клапаном 15 к моменту достижения шаботом 1 крайней нижней точ0 ки после удара молота, которая при малых энергиях отскока шабота после встречного удара практически соответствует исходному статическому его положению.

В случае необходимости или в эварий5 ной ситуации вентиль 19 может быть открыт. В этом случае работа виброизолирующего устройства аналогична прототипу с добавлением гидродемпфера при возврате шабота в исходное положение.

0

Использование устройства обеспечивает повышение эффективности удара за счет запасенной отраженной энергии удара шабота от предыдущего удара, снижение дина5 мического воздействия на фундамент и увеличение долговечности рессор за счет сокращения в несколько раз циклов нагру- жения и разгрузки рессор между соседними ударами молота, что повышает его производительность.

Формула изобретения Виброизолирующее устройство кузнечного молота, содержащее расположенные под шаботом упругие узлы в виде пакетов листовых рессор, связанных хомутами, установленных в опорах на дне приямка фундамента, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности и производительности молота за счет увеличения эффек- тивности удара, каждый упругий узел снабжен гидроцилиндром с системой управления и корпусом с направляющими пазами, гидроцилиндр закреплен в корпусе, а

его шток жестко связан с хомутом, опоры выполнены со штырями, размещенными в пазах корпуса, и установлены с возможностью горизонтального перемещения относительно корпуса, система управления включает датчики положения, согласующее устройство, гидромагистраль со сливным баком и управляемым обратным клапаном, при этом подпоршневая полость гидроцилиндра соединена со сливным баком через управляемый - обратный клапан, а последний связан с согласующим устройством, к которому подсоединены датчики.

Использование: в тяжелом машиностроении и при установке кузнечных молотов. Сущность изобретения: устройство содержит пакеты листовых рессор 3 с хомутами 2. Шабот 1 молота устанавливается на хомуты 2. Концы рессор 3 установлены в опоры 4 на дне приямка фундамента 6. Каждый рессорный узел имеет самостопорящий механизм 7 хомута рессоры. Он выполнен в виде гидроцилиндра, закрепленного в корпусе Корпус связан с опорами посредством направляющих пазов 12 и штырей 13 в опорах 14, Шток гидроцилиндра жестко связан с хомутом. Гидроцилиндр имеет систему управления. 4 ил.

1-й(/дар

fjM i

tpi/t.4

2-и у дар