Устройство для штамповки рабочей средой

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в отраслях машиностроения при штамповке полых деталей из листового рулонного материала рабочей средой . Цель изобретения - уменьшение расхода рабочей среды путем обеспечения изохорного протекания // процесса сгорания рабочей среды. Корпус I выполнен с двумя крошптейнами 45 и 46, на которых установлен дополнительный вал 49, и с отверстием, в котором размещен цилиндр 31 с поршнем 32,. кинематически связанным посредством механизма преобразования вращательного движения в возвратнопоступательное с эксцентриковым валом 9, выполненньм в виде жестко связанного с поршнем 32 и подпружиненного в осевом направлении штока 33, установленного на дополнительном валу 49 с возможностью осевого поворота и взаимодействия со штоком 33 кулачка 34, и зубчатой передачи, кине матически связанной с эксцентрико (Л вым 9 и дополнительным 49 валами. 8 ил. Изобретение является дополнительным к авт. св. № 1224047

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ}4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 21 0 26/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ДBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1224047 (21) 3909450/25-27 (22) 11.06.85 (46) 15.11.86. Бюл. 1 42 (72) В.П.Коротков (53) 621.98.044(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1224047, кл. В 21 D 26/02, 26.11.84. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШТМ1ПОВКИ РАБОЧЕЙ СРЕДОЙ (57) Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в отраслях машиностроения при штампов— ке полых деталей из листового рулонного материала рабочей средой. Цель изобретения — уменьшение расхода рабочей среды путем обеспечения изохорного протекания

„„SU„„1269887 А 2 процесса сгорания рабочей среды. Корпус 1 выполнен с двумя кронштейнами

45 и 46, на которых установлен дополнительный вал 49, и с отверстием, в котором размещен цилиндр 31 с поршнем 32, кинематически связанным посредством механизма преобразования вращательного движения в возвратнопоступательное с эксцентриковым валом 9, выполненным в виде жестко связанного с поршнем 32 и подпружиненного в осевом направлении штока 33, установленного на дополнительном валу 49 с возможностью осевого поворота и взаимодействия со штоком 33 кулачка 34, и зубчатой передачи, кинематически связанной с эксцентриковым 9 и дополнительным 49 валами.

8 ил. Изобретение является дополнительным к авт. св. Р 1224047

1269887

1!.)обретенис кя< яется обряботки ме я)!лон дян. lенис и и Относится к уст

p<)llcтням для пlтям)(инки рабочей средой. !!ель изобретения — уменьшение расхода рабочей среды путем обеспечения изохорного протекания »ро(е.сса сгорания рабочей среды.

Ilа фиг,l изображено устройство, продольный разрез; ня фиг.2 — зубчатая передача, вид сбоку; на фиг.3 устройство, нид сверху; на фиг,4 фрагмент устройства н рязли-((((Ex cTEE диях штамповки, унеличеннь(й масштаб; на фиг.5 - диаграмма давление — объем; на фиг.б — диаграмма тем»ерятура — энтропия; ня фиг.7 — циклогрямма устройства (зависимость разниваемого давления в рабочей камере от угла поворота эксцентриконого валя); на фиг.8 — последовательность работы ротора и поршня в течение полного оборота ротора.

llа фиг.5 и 6 пунктиром показан процесс сгорания в известном устройстве (cz); с»лошной линией — процесс сгорания в предлагаемом устройстве (сz ); зап(трихонянняя плоп(адь цикла показывает выигрьпп в рработе по сравнению с известным устройством.

Па фиг.7 и 8 нанесены соотнетствуюп(ие друг другу штриховки, обозначающие процессы осуществляемого термодинамического цикла (процесс впуска — точки; процесс сжатия — вертикальные прямые; процесс расширения горизонтальные прямые; процесс выпуска — ; процесс сгорания происходит н конце процесса сжатия и в начале процесса расширения).

Устройство содержит корпус l C каналом 2 для подачи в его полость 3 рабочей среды. Полость 3 корпуса 1 снабжена средствами герметизации (не показаны) и боковыми крышками 4 и 5.

В полость 3 корпуса 3 помещен ротор 6, выполненный н виде трехгранной призмы и снабженный механизмом понорота вокруг своей оси и оси корпуса 1 в виде шестерен внутреннего

7 и внешнего .8 зацеплений.

Ротор 6 установлен на эксцентриковом валу 9 посредством подшипника

l0 с нозможностью взаимодействия боковыми ребрами с внутренней поверхностью корпуса 1 через проходяп(ий между ними штампуемый материал.

l5

Зкс!(еl(Tр)(E<<)E)èé в;)л 9 смонтирован в»одшш(никях 11 и . 2 боковых крьпп :K

4 и 5. !

3нутренняя»nE)ep:ë(<)ñ TE. кор»ус 7

Образована перемещением ((рямолинейной обря )y)<,(E(e)E нцол(, ня»равляюп(ей н виде эиитрохоиды.

Матрицы 13 рясно:1ожены ня наружной б< ковой »оверхности ротора б.

П<3слет(ни)! сняб:-..<ен средствами Гер! етизяции в виде уплотнений 4.

Устройство содержит также средcT но для подачи штямпуемого материала и удаления готовых деталей в ниде барабана 15, несуще) о рулон ленточноГО материя)1я „((яр(1»О((яюп(их н;1лкОБ

16, стола 17 для»риемя отштямпонянной ленточной .Заготовки, устянонленНОГО С (30 3ÌO)(

Канал 2 связывает полость 3 кор»уса 1 с магистралью подачи кярбюрированной рабочей среды, нключ7ю(пей топливный бяк 22, фильтр 23, ня-..nc 24 и карбюратор 25.

1!а выходе из канала 26 для выпуска рабочей средь(установлень(фильтрдожигатель 27 и глушитель 28, B стенке корпуса 1 смонтирована свеча 29 зажигания. 1lя эксцентриковом валу 9 размещен прерыватель 30 для подачи высокого напряжения на свечу 29 зажигания. Эксцентриковый вал 9 связан с приводом (не показан) для сообщения ему начального нрап(ения.

Для поньппения термодинамической эффективности устройство снабжено установленным н выполненном в стенке корпуса 1 отверстии, открытым в сторону полости 3 корпуса цилиндром 31 с поршнем 32, кинематически связанным посредством механизма преобразования вращательного движения в вознратно-поступательное с эксцентриковым валом 9.

Механизм преобразования врап(ательного движения в возвратно-поступательное выполнен в виде жестко связанного с поршнем 32 и подпружиненного штока 33, установленного с возможностью взаимодействия с последним кулачка 34 и зубчатой передачи 35.

3 1269

Тзк как за один оборот ротс ра 6 в у<.тройстве осуществляется три полных термодинамических цикла, передаточное отношение зубчатой передачи

35 равно 3:1.

Для предотвращения перегрева в корпусе ) и крышках 4 и 5 выполнены полости 36, в которые подают охлаждающую жидкость, а цилиндр 3! снабжен ребрами 37 воздушного охлаждения. )О

Поршень 32 снабжен пружинящими кольцами 38, а цилиндр 31 — сменной втулкой 39, обеспечивающими уплотнение с минимальным трением. Шток 33 снабжен пружиной 40 и тарелкой 4), установленной с возможностью взаимодействия с кулачком 34. Днище 42 головки поршня 32 повторяет форму внутренней поверхности корпуса l. Цилиндр 3! снабжен крышкой 43 с подшил- 20 никовой втулкой 44 для штока 33. В матрицах 13 и эксцентриковом валу 9 предусмотрены дренажные каналы (не показаны).

Кулачок 34 установлен на кронштей- 25 нах 45 и 46 посредством подшипников

47 и 48 и дополнительного вала 49.

Позицией 50 обозначен штампуемый материал, а позицией 51 — готовая деталь. 30

Устройство работает следующим образом.

Листовой рулонный материал 50 сматывается с барабана 15 и пропускается между подающими роликами 16, между боковыми ребрами ротора 6 и внутренней поверхностью корпуса !, между направляющими роликами 20 и ножами летучих ножниц 21. Регулировкой приводов барабана !5 и направляющих ро- 40 ликов 20 создают требуемое натяжение обрабатываемого материала 50 так, что лента 50 плотно прилегает к боковой поверхности ротора 6. Включают насос 24 и карбюратор 25 заполняется 4 рабочей средой — смесью воздуха и топлива из бака 22. В полости 36 подают охлаждающую жидкость. При необходимости ребра 37 обдувают воздухом из вентилятора (He показан à пре 50 рыватель 30 подают электрическое напряжение. От пускового электродвигателя (не показан) через эксцентриковый вал 9 ротор 6 приводится во вращение (по часовой стрелке).

Карбюрированная рабочая смесь через канал 2 подается в камеру переменного объема, образованную внут887 4 ренней поверхностью корпуса I, боковыми крышками 4 и 5 и наружной поверхностью обрабатываемого металла

50, охватывающего ротор 6.

В месте расположения канала 2 при вращении ротора 6 по часовой стрелке объем рабочей камеры увеличивается и заполняется рабочей средой. Затем рабочая камера изолируется от канала 2,ее объем уменьшается и происходит процесс сжатия рабочей среды (процесс с на фиг.5 и 6). В конце процесса сжатия прерыватель 30 подает напряжение на свечу 29 зажигания и происходит воспламенение рабочей среды — начинается процесс сгорания (процесс с г на фиг.5 и 6). Продукты сгорания рабочей среды при давлении до 50 ИПа и температуре порядка

1000"С осуществляют штамповку: материал 50 продавливается в матрицу 13 и в ней формируется деталь 51. Одновременно с продавливанием материала

50 в матрицу !3 кулачок 34 выступом наезжает на тарелку 41 штока 33, поршень 32 выдвигается из цилиндра 31 и внедряется в рабочую полость, вследствие чего процесс сгорания протекает изохорно, т.е. при постоянном объеме (линия cz на фиг.5 вертикальна).

Далее продукты сгорания расширяются в изоэнропном процессе (процесс . на фиг.5 и 6) и совершают работу, обеспечивающую самовращение как ротора 6, так и связанного с ним вапа

49 с кулачком 34. При этом поршень

32 отжимается пружиной 40, утапливавается в цилиндр 3) и не препятствует вращению ротора 6, так как выступ кулачка 34 сходит с тарелки 41 штока

33. Затем продукты сгорания выпускаются через канал 26, фильтр-дожигатель 27 и глушитель 28 в атмосферу (процессора на фиг.5 и 6): термодинамический цикл замыкается.

Отштампованная лента 50 проходит через направляющие ролики 20 к летучим ножницам 21, они отрезают готовые детали 51, которые направляются в контейнер-накопитель (не показан).

Обеспечение изохорности процесса сгорания рабочей среды при штамповке повышает внутренний КПД термодинамического цикла эа счет увеличения среднецикловой температуры и давления (на r.5 и 6 выигрыш в полезной

S 1 .69837 работе пропорционален зап!трихонагп!ой к площади) на 15-25Х, благодаря чему рс снижается расход рабочей средь!.

:П

Формула изобретения Устройство для штамповки рабочей средой по авт. св. 11 1224047, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения расхода рабочей среды путем обеспечения изохорного протекания процесса сгорания рабочей среды, корпус выполнен с двумя кронштейнами и отверстием в стенке, а устроиство сйабжено установленным на рон!!(те!!нях до!!Одни-, ел!,пым налом и замешенным и отверстии корпуса цигндром с г!ор!пнем и механизмом преобразования вращательного движения эксцентриконого нала в возвратнопоступательное перемещение поршня, выполненным в виде жестко связанного с поршне!! и под!тружиненного в осевом направлении штока, установленно1Q го на дополнительном валу с возможностью осевого поворота и взаимодействия со штоком кулачка, и зубчатой передачи, кинематически связанной с зксцентриковым и дополнительным

15 валами

1. 6()яя 7

1269887

®Ф®®®®

>иа Ю

Составитель В.Муслимов

>ехред В. Кадар Корректор А.Зимокосов

Редактор М.Петрова

Заказ 606&/7 тираж 7&3 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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