Система включения преимущественно для кривошипных прессов

 

1. СИСТЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ КРИВОШИПНЫХ ПРЕССОВ, содержащая ведущее и ведомое звенья. связанныемежду собой посредством замыкающего устройства с пневмопрййодом , и пусковую фрикционную муфту, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергоемкости привода и повышения надежности при перегрузках , замыкающее устройство вьтолнено в виде связанного с ведущим звеном шлицевым соединением подрижного по оси охватьшающего кольца и расположенного в нем подпружиненного I по оси охватьгоаемото кольца, связанного с ведомым звеном через косозубое соединение, а с охватьшающим кольцом - через прямозубое соединение . (Л гз 00 01 ОС ю QO

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕОХИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPQHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 .7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССР

1 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3335435/25-27 (22) 02.09.81 (46) 07.06.86. Бюл. М- 21 (71) Рязанское производственное объединение Тяжпрессмаш н И (72) М,И.Баранаев, Е.А.Савинов, В.И.Убейволк и А.Н.Азаров (53) 621.825.54(088,8) (56) Патент США У 3960253, кл. Р 16 D 13/22, 1974.

Авторское свидетельство СССР

9 693065, кл. Р 16 D 11/00, 1974. (54)(57) 1. СИСТЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ КРИВОШИПНЫХ ПРЕССОВ, . содержащая ведущее и ведомое звенья, „Л0„„2 А ц 4 Р 16 D 11/00 связанные между собой посредством

Ъ замыкающего устройства с пневмоприводом, и пусковую фрикционную муфту, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергоемкости привода и повышения надежнбсти при перегрузках, замыкающее:устройство выполнено в виде связанного с ведущим звеном шлицевым соединением подвижного по оси охватывающего кольца и расположенного в нем подпружиненного 1 по оси охватываемого кольца, связанного с ведомым звеном через косозубое соединение, а с охватывающим кольцом — через прямозубое соединение.

1085329

2. Система включения по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что угол наклона косозубого соединения определяется выражением

ter

p > s,çò — где P — угол наклона косозубой нарез ки;

m — модуль зубьев сопрягаемых между собой венцов охватывающего и охватываемого колец;

r - радиус делительной окружности венца с косозубой нарезкой;

Н вЂ” максимальная величина хода охватываемого кольца до совмещения зуба и впадины сопрягаемых венцов;

R — радиус делнтельной окружности сопрягаемых зубчатых венцов охватываемого и охватывающего колец.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к станко строению, где может быть использовано в кузнечно-прессовых машинах, в которых крутящий момент, необходимый 5 для пуска и разгона исполнительного механизма, значительно отличается по величине от крутящего момента,передаваемого этой же муфтой при совер,шении полезной работы.

1О

Известна зубчатая муфта принудительного включения„содержащая ведомое звено с зубчатым венцом постоянно сцепленным с зубчатым венцом промежуточного звена, и ведущее звено с зубчатым венцом, периодически вводимое в зацепление с вторым зубчатым венцом промежуточного звена посредством осевого перемещения ведущего за- 2О на. С целью исключения самопроизвольного выключения зубчатые венцы ведущего вала и промежуточного звена вы,:полнены косозубыми.

Однако в этой муфте ведущий и ве- 25 домый валы могут быть принудительно сцеплены только при нулевой относительной скорости их. В противном случае соединение будет носить ударный характер и может привести к поломке зубьев. Муфта рассчитана на

3. Система включения по и. отличающаяся тем, что она снабжена предохранительным устройством, выполненным в виде пневмоцилиндра, соединенного каналами с пневмоприводом замыкающего устройст,ва и атмосферой, причем поршень пнев,моцилиндра взаимодействует с охватываемым кольцом посредством толкатемей, торцы которых со стороны кольца

1 покрыты антифрикционным материалом.

4. Система включения по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена обратным клапаном, установлейным в канале, соединяющим пневмоцилиндр с пневмоприводом, и запорным клапаном, смонтированным на поршне пневмоцилиндра и перекрывающим его атмосферный канал. передачу крутящего момента одного значения.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является система включения в виде зубчатой муфты содержащей ведущее звено маховика-водила, ведомое звено в виде центрального зубчатого колеса, сцепленные с ним сателлиты с фрикционным замыкающим пусковым устройством, а также рабочее замыкающее устройство в виде фрикционной муфты,ведомым диском которой является упомянутое центральное зубчатое колесо ..

В указанной муфте процессы включения и передачи рабочего крутящего момента разделены. При. пуске-разгоне ведомого звена с исполнительным механизмом машины включается пусковая муфта посредством замыкания сателлитов с ведущим звеном (маховиком-водилам). Для совершения полезной работы включается рабочая фрикционная муфта.

Однако эта муфта имеет значительный по величине момент инерции ведомых звеньев. При включении приходится разгонять ведомый диск вместе с исполнительным механизмом, а при выключении — сателлиты. Это требует

1085329

mr

Ь3 (Ъ )1,381

55 существенных затрат энергии приводного электродвигателя. Кроме того, наличие нескольких сателлитов с фрикционным дисковым или ленточным замыкающим устройством усложняет конструкцию муфты.

Целью изобретения является снижение энергоемкости привода и повышение надежности при перегрузках.

Поставленная цель достигается тем, что в системе включения преимущественно для кривошипных прессов, содержащей ведущие и ведомые звенья, связанные между собой посредством замыкающего устройства с пневмоприводом и пусковую фрикционнчю муфту, замыкающее устройство выполнено в виде связанного с ведущим звеном шлицевым соединением подвижного по оси охватывающего кольца и расположенного в нем подпружиненного по оси охватываемого кольца, связанного с ведомым звеном через косозубое .соединение, а с охватывающим кольцом — через прямозубое соединение, а также тем, что угол наклона косозубого соединения определяется выражением

1 — угол наклона. косозубой нарезки;

m — модуль зубьев сопрягаемых между собой венцов охватывающего и охватываемого колец;

r — радиус делительной окружности венца с. косозубой нарезкой;

Н вЂ” максимальная величина хода охватываемого кольца до совмещения зуба и впадины сопрягаемых венцов;

К вЂ” радиус делительной окружности сопрягаемых зубчатых венцов охватываемого и охватывающего колец; а также тем, что она снабжена предохранительным устройством, выполненным в виде пневмоцилиндра, соединенного каналами с пневмоприводом замыкающего устройства и атмосферой, причем поршень пневмоцилиндра взаимодействует с охватываемым кольцом посредствол толкателей, торцы которых со стороны кольца покрыты антифрикционным материалом;

50 а также тем, что она снабжена обратным клапаном, установленным в канале соединяющим пневмоцилиндр с пневмоприводом, и запорным клапаном, смонтированным на поршне пневмоцилиндра и перекрывающим его атмосферный канал.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемой системы включения, иллюстрирующая принцип работы устройства.

Система включения устроена следующим образом.

Ведущее звено (маховик-водило) 1кинематически связано с приводом 2 машины клиноременной передачей 3.Ведомое звено 4, выполненное в виде вала, жестко связано с косозубой шестерней 5 и с валом исполнительного механизма. Охватываемое кольцо 6 имеет на внешней цилиндрической поверхности зубчатую нарезку с прямым зубом. Связь ведомого звена 4 с ведущим звеном 1 обеспечивается посредством охватывающего кольца 7, которое имеет зубчатую нарезку с прямым зубом на внутреннем диаметре соответственно зубчатой нарезке на охватываемом кольце 6, а внешней поверхностью оно связано через шлицевое соединение,8 с ведущим звеном 1. Для обеспечения связи охватываемого кольца 6 с ведущим звеном 1 охватывающее кольцо 7 принудительно, посредством пневматического цилиндра 9, взаимодействующего с этим кольцом, вводится в зацепление с охватываемым кольцом 6. Охватывающее кольцо 7 пружинами 10 выводится из зацепления с охватываемым кольцом 6 при снятии давления сжатого воздуха в цилиндре

9. Охватываемое кольцо 6 пружинами

11 прижимается к упору 12, определяющему его исходное положение перед включением. Ведомый диск 13 пусковой фрикционной муфты жестко соединен с ведомым звеном 4. Замыкание ведомого диска муфты с ее ведущим диском производится при подаче в цилиндр 14 сжатого воздуха.

Охватываемое кольцо 6 посредством толкателей 15 воздействует на поршень

16 силового цилиндра, выполняющего роль предохранителя от перегрузки по крутящему моменту. Цилиндр двухстороннего действия, выполнен с полостгми 17 и 18. Толкатели 15 со стороны охватываемого кольца 6 выполнены с

5 10853 антифрикционным покрытием, что снижа ет трение при взаимодействии и тем самым повышает надежность. Все элементы и звенья системы, за исключением охватываемого кольца 6 и ведомого диска 13 муфты, выполнены жестко связанными с ведущим звеном 1 и на величину работы разгона не оказывают влияния.

Трубопроводы подвода сжатого воз- 10 духа к пневмоцилиндрам 9 и 14 выполнены раздельно. Подача сжатого воздуха в указанные цилиндры производится от управляемых командоаппаратом золотников (на чертеже не показаны) .

Трубопровод 19 подвода сжатого воздуха в пневмоцилиндр 9 одновременно соединен посредством обратного клапана 20 с полостями .17 и 18 цилиндра предохранителя от перегрузки. 20

Сообщение трубопровода 19 с полостями 17 и 18 выполнено посредством соосного отверстия 21„уплотняемого кольцом 22,смонтированным в поршне

16 силового цилиндра. Полость 18 со- 25 общена с атмосферой.

При выключении пневмоцилиндра 9 сжатый воздух из полости 17 не может выйти так как в трубопроводе

19 установлен обратный клапан 20, пропускающий воздух только в полость

17. Сжатый воздух из силового цилиндра выходит в атмосферу только при срабатывании предохранителя,что экОнОмит расхОд сжатогО вОздуха. 35

Ведомое звено 4 кинематически соединено с тормозом 23 и пневматическим уравновешивателем 24. Вал сообщает движение исполнительному механизму 25.

Поршень 16 жестко соединен с толкателями 15, которые несут на себе флажки (датчики) 26. Штифты уплотнены, так что утечки воздуха из полости 17 не происходит. При срабатыва 45 нии предохранителя и отходе поршня

16 от ведущего звена 1 флажки 26 воздействуют на конечный выключатель

27, закрепленный на станине.

Система включения работает следу50 кщим образом.

В исходном положении ведомое звено 4, охватываемое кольцо 6 и ведомый диск 13 муфты заторможены и не вращаются. Ведущее звено 1 со всеми остальными звеньями системы вращается. При этом сжатый воздух заранее перед включением привода, подан в

29 Ь силовой цилиндр и поршень 16 прижат к ведущему звену 1. Давление в пневмоцилиндрах 9 и 14 отсутствует. Охватываемое кольцо 6 пружинами 11 прижато к упору 12, а охватывающее кольцо 7 пружинами 10 выведено из зацепления с охватываемым кольцом 6.

Для включения исполнительного механизма 25 в работу подается сжатый воздух в цилиндр тормоза 23, а затем в пневмоцилиндр 14. В результате фрикционная муфта связывает ведущее

1 и ведомое 4 звенья, и последнее получает вращение. После того, как скорости ведущего 1 и ведомого 4 звеньев выравниваются, командоаппарат автоматически включает золотник подачи воздуха в пневмоцилиндр 9 и пневмоуравновешиватель 24. Охватывающее кольцо 7 под действием сжатого воздуха сжимая пружины 10, переместит ся в направлении охватываемого кольца 6, перемещая его по косозубому зацеплению. При этом охватываемое кольцо 6 будет разворачиваться на некоторый угол до тех пор, пока зубья кольца не совпадут. После того как произойдет совмещение зубьев и при дальнейшем движении охватывающего кольца 7 будет обеспечено зацепление г их на полную ширину зуба. Угол наклона зуба косозубого соединения и величина хода охватывающего кольца 7 выбраны такой величины, что хода этого кольца достаточно для совмещения зубьев и полного их зацепления.После этого командоаппарат отключает золотник управления пусковой фрикционной муфтой, выключая ее.

При дальнейшем вращении ведомого звена 4 исполнительный механизм 25, совершив полезную (технологическую) работу, возвращается в исходное положение и выключается. При этом сраба-тывает командоаппарат, который выключает золотник управления подачей сжатого воздуха в пневмоцилиндр 9 и цилиндр пневмоуравновешивателя 24.

Пружины 10 выводят охватывающее кольцо 7 из зацепления. Включается тормоз 23 и фиксирует ведомое звено 4 и исполнительный механизм 25 в исходном положении. Далее цикл повторяется в описанной выше последовательности. Пневмоуравновешиватель 24 предназначен для выбора. зазоров в системе исполнительного механизма 25.

И одновременно с этим он создает

5329 8 тится. Одновременно с этим флажок 26,. взаимодействуя с конечньм выключателем 27, выдает сигнал о перегрузке и произойдет аварийный сброс воздуха из пневмоцилиндра 9. Повторный пуск машины в дальнейшем возможен после устранения причины перегрузки.

Использование изобретения позволит по сравнению с системой включе10 ния базового объекта — горизонтально-ковочной машины модели В1141 существенно снизить энергозатраты привода на каждый его вход за счет уменьшения моментов инерции ведомых

15 звеньев и на этой основе расширить обработку более энергоемких изделий.

Использование изобретения позволит также снизить ударные нагрузки.при включении за счет выравнивания ско20 ростей ведомого и ведущего звеньев, что повысит надежность работы устройства при включении.

7 108 некоторое сопротивление, которое обеспечивает перемещение охватываемого кольца 6 по косому зубу до соприкосновения с толкателями 15 и поршнем 16.

Срабатывание предохранительного устройства по крутящему моменту.При выполнении полезной (технологичес- кой) работы нагрузка на ведомом звене 4 в силу целого ряда причин может возрасти и превысить расчетное значение. В этом случае охватыва..емое кольцо 6 посредством косозубого соединения переместится и„-воздействуя через толкатели 15 и поршень 16, будет перемещать последний. При этом откроется отверстие 21, что сообщит полость 17 с атмосферой. Охватываемое кольцо 6, продолжая движение, выйдет из зацепления с охватывающим кольцом 7 и передача движения от ведущего звена 1 на ведомое звено 4 прекраРедактор П.Горькова Техред Г.Гербер. Корректор к,рошко

Заказ 3313/1 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4