Устройство для предохранения вертикального механического пресса от перегрузки

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 4 46 А1 (д) 4 В 30 В 15/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Риг./

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО дЕЯАм изОБРетений и ОтнРытий

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3932329/25-27 (22) 24.07.85 (46) 07.12.86. Бюл. Р 45(7 1) Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) А.П.Марцинкевич и В.Ф.Семенюк (53) 621.979.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ь 330043, кл. В 30 В 15/28, 27.11.68, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОХРАНЕНИЯ

ВЕРТИКАЛЬНОГО МЕХАНИЧЕСКОГО ПРЕССА

ОТ ПЕРЕГРУЗКИ (57) Изобретение относится к кузнечно-прессовому машиностроению, а именно к конструкциям механических прессов. Цель изобретения — повышение надежности. Усилие, действующее на подпятник 2, передается через полу цилиндрические опоры 15,16,17 и 18 на ролики 3,4,5 и 6 с помощью полу." цилиндрических опор 19,20,21 и 22 и роликов 7,8,9 и 10 на упоры 13 и 14.

В случае возникновения перегрузки усилие, действующее через упоры 13 и °

14 на пружины 12, превысит величину усилия их предварительного сжатия.

В результате чего пружины 12, сжимаясь, позволяют перемещаться упорам

13 и 14. При этом ролики, перекатываясь по опорам, дают воэможность опуститься вниз подпятнику 2. После устранения перегрузки ролики под действием пружин 12 и упоров 13 и 14 возвращаются в исходное положение.

5 ил.

1274946

Изобререние относится к кузнечно прессовому машиностроению, а именно к конструкции устройства для предохранения вертикальных механических прессов от перегрузки, Цель изобретения — повышение надежности

На фиг.1 показано предлагаемое устройство, общий вид, на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг ° 1; на фиг.4 — вид В на фиг,3: на фиг.5 — схема передачи усилий в устройстве.

Устройство содержит установленный под шатуном 1 подвижный подпятник 2, размещенные под ним два ряда роликов

3 — 6 и 7-10, установленные в ползуне

11 и подпружиненные посредством пружин 12 относительно него два цилиндрических упора 13 и 14, закрепленные соответственно на подвижном подпятнике 2 и в ползуне 11 полуцилиндрические опоры 15-18 и 19-22, а также центральный ролик 23, который установлен на пересечении продольной оси ползуна 11 с плоскостью осей упоров 13 и 14. Каждая полуцилиндрическая опора смонтирована так, что в исходном положении ее центр кривизны расположен между центром кривизны соответствующего ролика и его продольной образующей, обращенной к ближайшему к ролику цилиндрическому упору 13 нли 14, Центральный ролик

23 смонтирован на площадке 24, прикрепленной к ползуну 11. Для регулирования величины усилия поджатия пружин 12 в ползуне смонтированы резь.бовые втулки 25„

Параллельная установка двух групп опор, а также роликов между собой позволяет получить линейный контакт между роликами и опорами и тем самым повысить нагрузочную способность устройства. Расположение в исходном состоянии центра кривизны каждой опоры между центром кривизны контактирующего с ней ролика и образующей последнего, находящихся со стороны поджимающей ролики пружины, дает возможность увеличить передаточное отношение устройства и с помощью меньшего

Числа роликов снизить усилие, действующее на пружины, и, следовательно, уменьшить их габаритные размеры, а также повысить надежность устройства в работе, При указанном расположении роликов и опоры возникают дополнительные горизонтальные усилия, направленные в сторону центрального ролика. Для

5 восприятия этих горизонтальных усилий опоры жестко закреплены на подпятнике и в ползуне, Симметричное расположение роликов и опор относительно центрального ролика позволяет уравновесить горизонтальные силы и тем самым устранить их воздействие на пару трения подпятник — корпус.

Жесткое закрепление центрального ролика устраняет лишнюю степень подвижности и позволяет получить кинематическую схему устройства с нулевой подвижностью. Установка центрального ролика на опорной площадке на одной высоте с роликами 7-10 дает возможность обеспечить одинаковую нагрузку на все верхние 3-6 и нижние 7-10 ролики в исходном состоянии.

Устройство работает следующим образом.

Усилие, действующее на подпятник

2, передается через опоры 15-18 и с помощью опор 19-22 роликов 7-10 на упоры 13 и 14.

З0 - В случае возникновения перегрузки усилие, действующее через упоры 13 и

14 на пружины 12, превышает величину усилия предварительного их сжатия, в результате чего пружины 12, сжима55 ясь, позволяют перемещаться упорам

13 и 14. При этом ролики, перекатываясь по опорам, дают возможность опусTHTbCH Вниз HoplIHTHHK 2 °

После устранения перегрузки роли40 ки под действием пружин 12 и упоров

13 и 14 возвращаются в исходное положение.

Приняв радиус ролика равным радиусу кривизны опоры, получаем (фиг.5):

b — Г(соус + соьЫ )- г з1п

a r(sing, + 81пО(д) + f„со8Ы2y а = r (s inane -s in ) — f„cosd2;

Ь2 — r сово 2- f" sгпо 2, 50 а r(1 — sinN ) — f cosol, 2 где r — - радиус ролика; — коэффициент трения качения; о — угол между вертикалью и нормалью, проведенной к линии

55 контакта роликов; о — угол между вертикалью и нормалью, проведенной к линии ролика и опоры. з 1274946

Рассмотрим равновесие ролика 5.

EМд = 0; fS bcosoL fS,asinoL1-Я, acosot,+ S,bsind,+ fN, bcosoL

+ fN ав спо,+ N,acosol, — N,bsinoL,=Î, (1) где f — коэффициент трения скольжения.

Учитывая, что Т = Р/cosot, 1 2 °

KY = 0; -Р + ЕЯ, sinot,+ S, coso(,+

+ fN sind. + N сово,= О, (2) обозначим

Откуда

10 l5 откуда усилие, действующее на пружину, (3)

Используя выражение (1) с учегом 20 выражения (3), получаем (1 + -) В

В 2

25 так как

P + P = --- Р в t то

1

В

S - =N

А где P . — вертикальное усилие, действующее на подпятник.

С учетом выражения (10) выражение (9) имеет вид

P =

Рв

40 (1 А) пР с2 р А з

8 (1 ° — )(Ессеи, саВСа,)(6+а,ф —, ). (11) S=P

2 1 (6)

Рассмотрим равновесие ролика 6.

Из равенства нулю момента всех сил, действующих на ролик относительI но точки А, аналогично получаем (1 + — -)

В

5Q

А (7) (1 + †-) (fsinot + cosot )

В

1 1

Для удобства анализа примем и = О и 1=0, тогда

")1

1+ совot cosо с в

2 Р1р

b(sino,— fcosot, ) —.a(cosoL,+

+ fsinot,) = В;

b (sino(,— f cos d.,) — а„(сов Ы,+

+ fsind) = А.

S = N А/В. (4)

Подставляя уравнение (4) в формулу (2), находим

1 (1 + — -) (f sino + совЫ )

В 1 1 (5)

Из рассмотрения равновесия ролика

6 аналогично получаем откуда с учетом выражения (5) и раВ

1 + ——

В А венства

А А

+ ——

2 (1 + — -) (fsin<+ cosot, В

1 1

С учетом того что Т = Р /сов

2 2. "-2

ЕУ = О; -P + fS sin<,+ 82созЫ1+

+ fN sind,+ N cosoC„= О. (1+ - — )

В

Р=Р— — — Р,(В /А) . (8)

А

2 А (1 + — -)

Рассмотрим равновесие ролика 10.

ЕМ„= 0; fN Ьсово 1+ Ы азхпоС1+

+ Й2асовЫ,— N bsin

+ЬР„„= 0, А з

Э (1+ -) (fsinot, +cosot,) (Ь, +а f) (9) P

1 (1О) в В

А2

А = r ю(о +02)

sin(ol - ;

Ь + а Е = r cosd.2.

Передаточное отношение устройства

1274946 Ь повышением надежности устройства в работе.

Передаточное отношение устройо О ства при d., = 30 и Ы = 10, опреде ленное по выражению (12), равно Б =

32,5.

Передаточное отношение известного устройства можно получить из выражения (12), при M = О. Прймем для известного устройства, также как и для предлагаемого число роликов, находящихся справа и слева от центрального ролика в верхнем ряду, равным двум, а число роликов в нижнем ряду — равным трем. Тогда передаточное отношео ние известного устройства при о1. = 30

U>>= 6,9.

Из сравнения Ц и U Р видно, что для получения U = U необходимо уве личить количество роликов, что увеличивает габариты устройства и снижает надежность его в работе.

Кроме того, перекатывание роликов при срабатывании предлагаемого устройства происходит по полуцилиндрическим опорам, а в известном — по плоскостям. В связи с этим, при одинаковом пути перекатывания роликов проекция перемещения роликов на горизонтальную ось у предлагаемого устройства меньше, следовательно, меньше габариты пружины.

Технико-экономический эффект от внедрения изобретения обеспечивается

Ф о р м у л а и э о б р е т. е н и я

Устройство для предохранения вертикального механического пресса от перегрузки, содержащее установленный под шатуном подвижный подпятник, раз10 мещенные под ним два ряда роликов, а также установленные в полэуне и подпружиненные относительно него два цилиндрических упора, при этом последние смонтированы с возможностью взаимодействия с соответствующими роликами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено закрепленными соответственно на подвижном подпятнике

2Q и, в полэуне с возможностью взаимодействия с соответствующими роликами полуцилиндрическими опорами, а также закрепленным в ползуне с воэможнос.тью взаимодействия с соответствующи25 ми роликами верхнего и нижнего рядов центральным роликом, последний установлен на пересечении продольной оси ползуна с плоскостью осей упоров, при этом каждая опора смонтирована

ЗО так, что ее центр кривизны расположен между центром кривизны соответствующего ролика и его продольной образующей, обращенной к ближайшему к ролику цилиндрическому упору.

1274946

1274946

Составитель Е.Айвазов

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Демчик

Редактор И.Николайчук

Заказ 6525/16 Тираж 597 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