Устройство для перемещения каретки вырубочного пресса Советский патент 1974 года по МПК A43D7/00 

1

Изобретение отиосится к области машиностроения для легкой промышленности и может найти применение в вырубочных прессах траверсного типа с перемешающейся кареткой.

В известных прессах-автоматах, предназначенных для вырубания деталей изделий легкой промышленности, сигнал управления, поступаюш:ий от програ.ммоносителя, усиливается с помощью гидравлических, пневматических или электрических усилителей .мощности и реализуется в виде перемещений каретки, приводимой в движение, как правило, с помощью ходового винта.

При работе в старт-стопных и реверсных режимах, в известных нрессах возникают динамические ошибки рассогласования, что приводит к увеличению выпуска недоброкачественной продукпии, системы управления таких прессов в большинстве случаев не могут быть построены по простой разомкнутой схеме я снабжаются дополнительными цепями обратной связи. Это усложняет конструкцию пресса и, следовательно, увеличивает его стоимость.

Указанные недостатки могут быть устранены путем введения в конструкцию узла привода каретки устройства, обеснечивающего кинематическую связь между элементами системы управления пресса.

Предлагаемое устройство представляет собой виптовой сумматор, выполненный в виде .ходового винта и гайки, соединенной с помощью вращающихся направляющих и червячпой передачи с приводным валом. Ходорой винт сумматора связан посредством самотормозящейся передачи (червячной) с выходпым звеном шарнирно-стержневого импульсного усилителя мощности, состоящего из

четырех семизвенных .механизмов с двумя ведущими звеньями, одно из которых соединено с силовы.м двигателем, а другое - с источником сигналов управления. При этом структура усилителя позволяет получать значительную

выходную мощность при расходовании небольшой мощности на управление, т. к. параметры и количество семизвенных механизмов выбраны из условий обеспечения минимального значепия среднеинтегрального мо.мента,

необходимого на перемещение управляющего звена в диапазоне, соответствующем пормаль 1ой работе пресса.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для перемещения каретки; па

фиг. 2 - плоская схема семизвенного Aiexaнизма; на фиг. 3 - графики, иллюстрирующие

силовые и кинематические соотношения в

шарнирно-стержневом импульсном усилителе

мощности.

Устройство для перемещения каретки состоит из приводиого вала 1, который передает движения червячной передаче 2, направляющим 3 и гайке 4. На гайке закреплена нижияя обойма 5 унорного подшипника. Верхняя 6 этого подшипника соединена жестко с кареткой 7, перемещающейся по неподвижным направляющим 8. Ходовой винт 9 сумматора связан посредством самотормозящейся червячной передачи 10 с шарнирнымстержневым импульсным усилителем мощности 11. Усилитель содержит четыре семизвенных механизма (фиг. 1, 2), эксцентриситеты ведущих звеньев в которых располагаются на привод,ном валу с интервалом 0,5 рад.

Эти механизмы соединяются через обгонные муфты 12 с червяком самотормозящейся передачи.- Управление перемещением каретки осуществляется с помощью источпика маломощных сигналов - в данном случае кулачка 13. Кроме того, устройство содержит niaтуны 14, 15, 16, кинематически связанные с полумуфтой 17, и звено управления 18.

Рассмотрим работу усилителя и сумматора, приведенным па фиг. 1-3. Соотпогпения сил R 14с, R 15с и R 16с, действующих на палец шарнира С со стороны шатунов 14, 15, 16, можно установить с помощью силового треугольника, т. к. известен момент сил сонротивлепия (М), нриложенный к ведущей полумуфте 17 обгоппой муфты и направления этих сил. Анализируя его, можно заметить, что реакция R 14с и R 15с. Следовательно, усилие и момент, необходимые для новорота звена управления 18, будут так же зпачительно меньп1е, чем усилие R 15, 17 и момент М R 15, 17, потребные для перемещения ведущей полумуфты механизма свободного хода усилителя. Это достигается таким конструктивным исполнением кинематической цепи семизвенника, при котором шарнир А располагается на продолжении шатуна 15 в положении, соответствующем максимальному значепию угловой скорости полумуфты 17. Кроме того, в этом положении шарнир Е должен совпадать с кинематической парой С, а параметры механизма выбраны из условий обеспечения минимальных углов давления. В первом приближении можно считать, что нри наличии постоянного момента сопротивления М,

приложенного к червяку самотормозящейся передачи, который является выходным звеном усилителя, момент сопротивления М, возникающий на управляющем звене, будет изменяться в соответствии с характером зависимости М (ф) (фиг. 3). Из графика видно, что потребный момент управления, а следовательно, и мощность может быть уменьшена не только за счет особого конструктивного исполнения семизвенного механизма, но и также за счет увеличения их количества.

Положение звена управления усилителя определяет величину средне интегральной угловой скорости wg винта сумматора. Последняя может меняться в диапазоне

максср - Ямин ср. СКОрОСТЬ ГаЙКИ

to. : 0,5 ((0„ -4- CD,, ) ;- const. макс сГмин

В соответствии со своим функциональным назначением сумматор предопределяет одинаковое нанравление вращения элементов винтовой пары, поэтому скорость каретки является функцией разности угловых скоростей винта и гайки, а также диаметра винта и тангенса утла наклона винтовой лииии.

П р е д М е т и 3 о б р е т е н и я

Устройство для перемещения каретки вырубочного пресса, содержащее исполнительный .механизм, связанный через усилитель мощности с источником сигналов управления и через приводной вал с силовым двигателем, отличающееся тем, что, с целью повышения качества продукции и экономии материалов, исполнительный механизм выполнен в

виде винтового сумматора, состоящего из ходового винта и вращающейся гайки, кинематически евязаиной с кареткой и приводным валом, и усилитель мощности включает в себя четыре семизвепных механизма с двумя

ведупдами звеньями, одно из которых соединено с прнводным валом, а другое-с источпиком сигналов управления, приче.м ходовой винт сумматора связан через самотормозящуюся передачу с вы.ходным звеном уснлителя мощиоетн.

Л Змокс.

/

. ср.

dMUHfp

0,SI

0:757Г

0,25jr

/

А

1,75/Г

ISTT

ZTTif

0,57Г

1,5ГГ

2Jt

0.757/

0,257Г

Г,757Г

V

М