Гидроимпульсный привод вибропресса

 

Изобретение относится к области машиндстроения, а именно к конструкциям вибропрессов. Цель - повьшение надежности. В приводе имеется пульсатор в виде управляемого обратного клапана, включающего три шарика разных диаметров и подвижную втулку, охватьтающую средней шарик наименьшего диаметра, и генератор импульсов, содержащий смонтированные в гильзе с осевыми пазами два шарика одинакового диаметра и взаимодействующий с ними подпружиненньй ступенчатый поршень . При подаче давления на вход управляемого обратного клапана привод создает пульсирующую нагрузку на поршень силового цилиндра. Конструкция привода отличается простотой и технологичностью изготовления. 2 ил.

00103 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

1191 (1!) Ео 4 В 2 1 1 9 / 0 6

Ф «ф я 1 1 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4228388/31-27 (22) 13.04.87 (46) 30.09.88.Бюл. У 36 (71) Винницкий политехнический институт (72) P.Р.Обертюх, P.Д.Искович-Лолоц" кий и А.А.Гуменчук (53) 621 ° 97 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1088858, кл. В 21 J 9/06,31.12.82. (54) ГИДРОИМПУЛЬСНЫЙ ПРИВОД ВИБРОПРЕССА (57) Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям вибропрессов ° Цель — повьппение надежности. В приводе имеется пульсатор в виде управляемого обратного клапана, включающего три шарика разных диаметров и подвижную втулку, охватывающую средней шарик наименьшего диаметра, и генератор импульсов, содержащий смонтированные в гильзе с осевыми пазами два шарика одинакового диаметра и взаимодействующий с ними подпружиненный ступенчатый поршень. При подаче давления на вход управляемого обратного клапана привод создает пульсирующую нагрузку на поршень силового цилиндра. Конструкция привода отличается простотой и технологичностью изготовления. 2 ил.

1426685

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям

Вибропрессов.

Цель изобретения — повышение наI дежности путем упрощения конструкции и улучшения технологичности ее изготовления.

На фиг ° 1 схематично показан предлагаемый привод; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг.l.

Гидроимпульсный привод содержит силовой цилиндр 1, пульсатор 2, ос( новной 3 и вспомогательный 4 аккумуляторы, напорную 5 и сливную 6 гидро- 15 линии, Силовой цилиндр 1 содержит корпус 7, в котором размещен поршень 8, шток 9 которого жестко соединен с вибростолом 10. Направление штока 9 осуществляется втулкой ll, закреплен- 20 ной в корпусе 7. Поршневая полость

12 соединена каналом 13 с пульсатором 2, а штоковая 14 каналами 15 с напорной 5 гидролинией. Пульсатор 2 включает управляемый обратный клапан, 25 содержащий блок 16, соединенный ступенчатым каналом 17 с напорной магистралью 5 и основным аккумулятором

3. В отверстии 18 блока 16 размещены шарики 19 — 21 разных диаметров 30 и подвижная втулка 22, охватывающая шарик 20, которые вместе с блоком 16 образуют подклапанную 23, надклапанную 24 и две промежуточные 25 и 26 полости, соединенные соответственно с вспомогательным аккумулятором 4 и сливной гидролинией 6. Диаметры шариков 19 (d<), 20 (dz) и 21 (dz) связаны неравенством dz z d, < йд. Шарик 19 опирается на пружину 27. щ

Генератор импульсов содержит корпус 28, каналы 29, 30 и 31 которого соединены соответственно с полостями 25, 24 и 23 управляемого обратного клапана. В отверстии корпуса 28 размещена гильза 32, имеющая на наружной поверхности выточку 33, внутри которой выполнены вдоль образующей гильзы 32 сквозные пазы 34, ограниченные краями выточки 33. В отверстии гильзы 32 установлены шарики 35 и 36 одинакового диаметра и . В исходном положении шарик 35 взаимодействует с кромкой 37 корпуса 28. Вы55 точка 33 соединена с каналом 38, с которым сообщается канал 31. В шарик

36 концом с плоским торцом, расположенным в сливной полости 39, выполненной в крышке 40, упирается ступенчатый поршень 41, нагруженный гружиной 42, Пружина 42 размещена в гидравлической полости 43, образованной расточками в крышке 40 и стакане 44.

Предварительная деформация пружины регулируется с помощью винта 45 через толкатель 46. Полость 43 посредством каналов 17, 30 и 47 соединена с напорной гидролинией 5. Сливная полость 39 со стороны крьпнки 40, обращенной к корпусу 28, заканчивается кольцевой кромкой 48 °

В исходном положении левый край выточки 33 выступает эа линию касания шарика 35 с .гильзой 32 на заданную величину h, (положительное перекрытие), а правый — на величину hz (отрицательное перекрытие) эа линию контакта шарика 36 с гильзой 32.

Гидроимпульсный привод работает следующим образом.

При давлении в напорной гидролинии 5, меньшем давления открытия (р1) генератора импульсов, происходит зарядка аккумуляторов 3 и 4. Поршень

8 в исходном положении прижат давле.-. нием жидкости со стороны штоковой полости 14 к дну корпуса ? силового цилиндра, а поршневая полость 12 посредством канала 38, выточки 33, nasos 34 и отрицательного перекрытия

h соединена со сливной полостью 39

1 поскольку шарик 35 через шарик 36 и поршень 41 прижат пружиной 42 к-кромке 37 и перекрывает доступ жидкости из аккумулятора 4 в канал 38.

Шарик 19 в момент зарядки аккумулятора 4, пружиной 27 удерживается на кромке блока 16, чем исключаются утечки жидкости через диаметральный зазор между шариком 20 и втулкой 22.

При повышении давления в аккумуляторе 4 до величины давления открытия р генератора импульсов, шарик

35, преодолевая сопротивление пружины 42, отрывается от кромки 37 и под давлением жидкости шарики 35 и

36 проходят положительное h и отрицательное hz перекрытия с фиксацией шарика 36 на кромке 48, Аккумулятор

4 через канал 29, пазы 34, выточку

33 и канал 38 соединяется с поршневой полостью 12. Жидкость под давлением р из канала 38 по каналу 31 поступает в полость 23, и, действуя на шарик 21, площадь сечения которо!

426685 а с учетом (2) 15 где f « — площадь поперечного сечения, перекрываемая шариком

19 »о кромке полости 24;

fz = « dz/4 — площадь поперечного сечения шарика 20, такой же принима" ется площадь сечения, перекрываемая шариком 19 по кромке втулки 11; ,«2 /

f «d /4 — площадь поперечного сечения шарика 13; К,у - жесткость предварительная дефо Рмация »ружи ны 27;.у, — рабочий ход шарика 19.

Сравнивая выражения (2) и (6). находим

К К,?,(f — f ) /((у .+ у, ) (f,30 — ff }) ° (8) р« К«! о/(fo„

+ --- — °

К«hî (9) о - fs где К,,h — жесткость и предварительная деформация пружины

42; площадь поперечного сечения, перекрываемая шариком

35 по кромке 37;

f " площадь поперечного сечения поршня 41. (1О) pzf«; + Р«f (r

Давление закрытия р генератора

2 импульсов для предлагаемого устройства находится из неравенства

50 где f — площадь поперечного сечения поршня 8; у — кольцевая площадь попереч" ного сечения поршня 8 со стороны штоковой полости !4.

Приравнивая выражения (5) и (!О) получим формулу для расчета необходимой величины кольцевой площади поршня 8 откуда го больше площадей сечения шариков

19 и 20, прижимает шарик 19 к кромке

37, тем самым отключая напорную гидролинию 5 и аккумулятор 3 от аккумулятора 4. Аккумулятор 4 разряжается через открытый генератор импульсов давления в полость 12 и поршень 8 перемещается вместе с вибростолом

10 на величину, заданного объемом и величиной давления зарядки .(равно давлению открытия р, аккумулятора 4 .рабочего хода).

При уменьшении давления в полости

12 до величины давления закрытия р генератора импульсов шарики 35 и 36 под действием пружины 42 и давления жидкости полости 43 на площадь поперечного сечения поршня 41 возвращаются в исходное положение, при этом шарик 35 фиксируется на кромке 37.

Полость 12 через каналы 13 и 38, выточку 33, пазы 34 и отрицательное перекрытие h 2 соединяется со сливной полостью 39. Поршень 8 под действием давления жидкости в штоковой полости 14 возвращается в исходное положение, в этот же момент времени шарик 19 пружиной 27 и давлением жидкости со стороны канала 17 отжимается от кромки полости 24 и прижимается к кромке втулки 22, а аккумуляторы 3 и 4 соединяются. Далее цикл повторяется.

Давление открытия генератора импульсов может определяться по зависимости р2 4 - p» з+ К«("о+ "«+ 112) (3) Р2- Р«5/ «. К» (h()+ h«+ h )/fop (4) Р2 Р» оч /Г4 + Е«(Ь«+ ?«2) /f (5)

Я где f «« Й /4 — площадь поперечного сечения шарика 24.

Условие работоспособности управляемого обратного клапана должно удовлетворять следующим неравенствам:

Р,(f>- f } K (У + У, )э (б)pz(f 3 fz)+ p«,f«,+ Kz(y + y«) Пределы для выбора величины давления р определим при сопоставлении неравенств (5} и (?), откуда с уче35 том выражения (8) имеем

foe K «(?«» +Ь2) f« р + ЫР+

4 f4 fЗ f2

Чтобы поршень 8 исполнительного гидроцилиндра мог перемещаться на величину заданного хода при.неограниченном числе циклов работы привода должно соблюдаться условие

Длина L сквозньи пазов 34 в гильзе

32 выбирается меньшей или равной диаметру Й шариков 35 и 36, при этом

h, h<+ (0...1)„ . Это необходимо для уменьшения перетечек жидкости в момент прохождения системой шариков

35 и 36 отрицательного перекрытия .h, Исключение эффекта повьппенного демпфирования шарика 35 при посадке

его на кромку 37 достигается за счет диаметрального зазора его сопряжения с гильзой 32.

Экономический эффект от. внедрения предлагаемого изобретения достигается за счет повышения надежности.

Формула изобретения

Гидроимпульсный привод вибропресса,25 .включающего силовой цилиндр со штоковой и поршневой полостями, содержащий основной и вспомогательный аккумуляторы, а также пульсатор и напорную и спивную гидролинии, о т л и — 30 чающий с я тем, что, с целью повьппения надежности и улучшения технологичности изготовления, пульсатор выполнен в виде управляемого обратного клапана, состоящего из смонтированных в блоке друг над другом и подпружиненных относительно него трех шариков разного диаметра, и подвижной втулки, охватывающей

685 средний шарик наименьшего диаметра, образующих в блоке подклапанную, надклапанную и промежуточные полости, одна иэ которых расположена между подвижной втулкой и верхним шари" ком, а другая — между подвижной втулкой и нижним шариком генератора импульсов давления в виде корпуса со сквозным ступенчатым отверстием и

ГИЛЬЗОЙ CO CKBOSHblMH IIPOPOJIbHbIMH пазами на ее внутренней поверхности, а также размещенных в гильзе двух шариков одинакового диаметра, образующих в корпусе входную, рабочую и сливную полости, и контактирующего с шариками подпружиненного ступенчатого поршня с гидравлической полостью, при этом подклапанная полость управляемого обратного клапана соединена с основным аккумулятором гидравлической полостью подпружиненного ступенчатого поршня и штоковой полостью силового цилиндра, надкла" панная полость управляемого обратного клапана соединена с рабочей полостью генератора импульсов давления и поршневой полостью силового цилиндра, спивная полость генератора импульсов давления и промежуточная полость управляемого обратного клапана между подвижной втулкой и верхним шариком соединены со сливом, а промежуточная полость управляемого обратного клапана между подвижной втулкой и нижним шариком соединена со вспомогательным аккумулятором и входной полостью генератора импульсов давления пульсатора.

9 11

Фиг. 2

Составитель В.Гринберг

Редактор Ю.Середа Техред JI.Îëèéíûê Корректор A-Обручар

Заказ 4805/11 Тираж 589 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