Нижний ролик устройства для профилирования ободьев канатных блоков Советский патент 1993 года по МПК B21D53/30 B21H1/10 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в подъемно-транспортном машиностроении для изготовления ободьев канатных блоков.

Целью изобретения является улучшение технологичности процесса профилирования ободьев канатных блоков путем уменьшения его энергоемкости и улучшения внешнего вида ободьев канатных блоков.

Поставленная цель достигается тем, что в известном нижнем ролике устройства для профилирования ободьев, состоящем из реборд для центрирования заготовки и ручья, нижняя часть которого очерчена частью окружности, верхняя часть ручья описана кривой с текущими координатами

X Risima + -Ј - (R-i 2-W cosa ;

В

-МГ- 2|

since + Intg д + 2

7i , а

)

Ј

(1-cosa) + (Ri-f)(f+ + + дд - cosa - 7sin« + 1),

где В - исходная ширина цилиндрической заготовки;

д - толщина заготовки;

R - радиус нижней части ручья;

а- угол наклона боковой грани обода к горизонтали, увеличивающийся от 0 до а 90° -/9 /2,

где /3- угол развала ручья готового обода и сопряженной прямой с окружностью нижней части калибра.

Значения X и У получены из условия, что верхняя часть ручья описана бесконечным числом касательных, по которым скользят внешние кромки заготовки в процессе формирования обода. В этом основное отличие предлагаемого ролика от существующих.

С

о

со о

со

Такие условия контакта ручья ролика с заготовкой обеспечивают необходимые изгибающие моменты при минимальных усилиях вальцовки и хороший внешний вид изделия, т.к. боковые поверхности обода не контактируют с ручьем. Контакт кромок с ручьем приводит к их завальцовыванию, что исключает необходимость снятия фасок дополнительной механической обработкой.

На фиг. 1 изображены ролики устройст- ва для профилирования ободьев канатных блоков в начале процесса деформирования; на фиг.2 - в конце процесса; на фиг.З- ручей нижнего ролика.

Нижний ролик 1 (фиг.1) с ребордами 2 и ручьем 3 вместе с верхним роликом 4 входят в состав устройства для профилирования ободьев канатных блоков. Ролики насажены на приводные валы 5 и 6. Верхний ролик имеет возможность перемещаться по вертикали.

Нижний ролик 1 работает следующим образом.

На него надевают кольцевую заготовку. При этом реборды 2 центрируют заготовку относительно общей вертикальной оси обоих роликов. Далее опускают верхний ролик 4 до упора в заготовку 7, включают встречное вращение роликов 1, 4, и они увлекают заготовку 7 во вращательное движение.

При опускании верхнего ролика начинается процесс профилирования обода. Заготовка, прогибаясь внутрь, внедряется в калибр нижнего ролика. При этом ее внешние кромки скользят по касательным к боковым поверхностям ручья нижнего ролика. Процесс продолжается до тех пор, пока обод не коснется дна ручья нижнего ролика (фиг.2). Затем останавливают валы, поднимают верхний ролик и снимают готовый обод 8.

В конце процесса готовый обод характеризуется радиусом ручья R (фиг.З), глубиной h и углом развала Д

Внешний радиус профиля равен

условия скольжения внешних кромок обода по касательным к профилю калибра.

Профилирование обода можно рассматривать как последовательное огибание заготовкой круга радиусом R. При этом радиус нейтрального слоя криволинейного участка профиля будет

Rc Ri2

(3)

Разместим правую половину калибра в системе координат хоу (фиг.2) и рассмотрим промежуточное положение заготовки c d e , когда она касается калибра в точке с1, а ее боковые грани наклонены к оси ах под углом а.

Длина полудуги нейтрального слоя f f равна

ff I RC « (Ri -|)а . (4) Длина прямолинейных участков

В

В

J

aV -(Ri-f)« (5)

(6)

Абсцисса точки с

х Ri sin a + I cos a Ri sin a +

Z (Rl l) a cosa Продифференцировав, получим

jfo Ricosa - ysina - (RI - x

x (cosa - asina) . Откуда

dx - -|sinada + cosada + (Ri f)x

Использование: в подъемно-транспортном машиностроении для изготовления ободьев канатных блоков. Цель изобретения -улучшениетехнологичности процесса профилирования путем уменьшения его, энергоемкости и улучшения внешнего вида обода. Нижний ролик выполнен с ребордами для центрирования заготовки и калибром, верхняя часть которого описана кривой, текущие координаты которой получены из условия скольжения концов заготовки по касательным к поверхности калибра. Нижняя часть калибра описана ча стью окружности и соединена с кривой верхней части общей касательной. 3 ил.

Ri R+ д.

О)

а высота

hi h+(5 (1- sin /3/2),

(2)

где д - толщина заготовки.

Из фиг.З видно, что донная часть ручья edc нижнего ролика должна соответствовать внешнему контуру профиля обода (Ri; hn b; /5). Расстояние между ребордами должно равняться ширине В кольцевой заготовки. Форму участка ас с определим из

x asinada .

Потребуем, чтобы скольжения

(7)

на всем участке

dy dx

Тогда

tga

(8)

-,-f

| da+|si +

(R,-|)a

Sin CE

cosa

da

или

dv-f-fSe-«.4tab + + (R -)(R -|)«x

x cosada . Интегрируя, получим

(Ю)

y-- -+l -+

о

(

a

Q cosa

das Ct

- (RI o) /# cosada

(11)

Все интегралы - табличные 4; третий из них равен быстросходящемуся ряду

+ g4 + So6. , 6108

Л 01 г 01 I о 01 г ,,.

, ,

/n t 1

(2n +2)(2n)

Ограничившись тремя первыми членами, что вполне приемлемо для решаемой задачи, получим

У -| -sina + lntgfe+§ +

+

д, ,с . а4

Ј() + (R1 .|)( + « +

Бо6 + у -cosa-asina + 1). (12)

Уравнения (6) и (12) описывают верхний

криволинейный участок ас с ручья нижнего

ролика. Высота П2 этого участка может быть

получена из формулы (12) при о 90°-0,5/.

Тогда полная глубина калибра

H hi + ha .

03)

9)

x

из

г ,,.

Очерчивание верхней части ручья кривой (6), (12) обеспечивает скольжение верх5 них кромок заготовки по касательным к профилю ролика. В этом случае реакции в опорных точках заготовки максимально раздвинуты и необходимый изгибающий момент получается при меньших усилиях, а

10 следовательно, и меньшем расходе энергии. Кроме этого, такой контакт заготовки с ручьем нижнего ролика на протяжении всего процесса профилирования улучшает внешний вид готового обода, в то время как

15 при других конструкциях ручья заготовка контактирует с роликом внешними поверхностями, и на них остаются следы этого контакта.

Использование реборд на нижнем ро20 лике исключает изготовление ободьев с несимметричным профилем, когда одна из боковых граней обода получается выше другой,

Формула изобретения

25 Нижний ролик устройства для профилирования ободьев канатных блоков, содержащий ручей, нижняя часть которого очерчена частью окружности, и реборды для центрирования заготовки, отличающий30 с я тем, что, с целью уменьшения энергоемкости профилирования, верхняя часть ручья описана кривой с текущими координатами

35

R sin a + -и - /Ri ;

-sina-Hntgfe-t-Tjj

+

40

H 5(1-cosa) + (Ri-f)(506+ nr cosa - asina + 1),

Ј+s- +

ее

где В - исходная ширина цилиндрической заготовки;

д - толщина заготовки,

RI - радиус нижней части ручья;

(Х угол наклона боковой грани обода к горизонтали, увеличивающейся от нуля до ,5 /9 ;

угол развала ручья готового обода и сопряженной прямой с окружностью нижней части ручья ролика.

Составитель П. Пузырьков Редактор М. Кузнецова Техред М.МоргенталКорректор М. Андрушенко

Заказ 1065Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101