Пресс-автомат для обработки длинномерного материала

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для обработки длинномерного материала. Цель изобретения - повышение производительности процесса обработки и упрощение конструкции. Длинномерный материал обрабатьшается в рабочей зоне пресса и подается устройством для подачи. Оно содержит ведомый кривошипный вал с двумя кривошипами , смонтированный на станине пресса перпендикулярно к оси подачи материала. С одним из кривошипов связана приводная тяга, а не другом кривошипе свободно установлен приводной подающий валок, выполненный в виде двуплечего рычага. Верхний конец двуплечего рычага шарнирно связан с приводной тягой. Приводная тяга шарнирно связана с гайкой, установленной на регулировочном винте. Регулировочный винт смонтирован на одном из концов двуплечего коромысла параллельно его продольной оси. Другой конец двуплечего коромысла шарнирно связан с приводной тягой. Под приводным подающим валком установлен прижимной подающий валок. В станине смонтирован приводной кривошипный вал, расположенньй параллельно оси подачи. Часть кривошипов связана через шатуны с рабочим ползуном 4, другая часть кривошипов соединена через вспомогательные шатуны с уравновешивающими ползунаьи. Уравновешивающие ползуны расположены по обе стороны рабочего ползуна и установлены с -возможностью перемещения в направлении , параллельном перемещению рабочего ползуна. Приводной кривошипный вал связан через зубчатую передачу с ведомым кривошипньм валом. Приведены формулы для определения массы ползунов радиуса вспомогательного .кривошипа приводного вала и др.2 з.п. ф-лы, 2 ил, S (Л N3 со 00

СОЮЗ ;ОВЕ} :НИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

<5}>4 В 21 0 43/00 В 30 В 15/30

ЗГИ(}1n".:i.1 4

0ЕГ. :.:, Е.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4176396/31-27 (22) 07. 01,87 (46) 07. 12.88. Бюл. ¹ 45 (71) Научно-производственное объединение по кузнечно-прессовому оборудованию и гибким производственным системам для обработки давлением

"ЭНИКмаш" и Воронежский технологический институт (72) М.Д.Церлюк, Ю.А.Давыдов, В.А.Мельник и А,Д.Сычев (53) 621.979:62-229.6 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 703194, кл. B 21 D 43/08, В 30 В 15/30, 15.12.79 °

Авторское свидетельство СССР № 1333599, кл. В 30 В 15/00,28.04.86. (54) ПРЕСС-АВТОМАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ДЛИННОМЕРНОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к обработ,ке металлов давлением и может быть использовано для обработки длинномерного материала. Цель изобретения повышение производительности процесса обработки и упрощение конструкции.

Длинномерный материал обрабатывается в рабочей зоне пресса и подается устройством для подачи. Оно содержит ведомый кривошипный вал с двумя кривошипами, смонтированный на станине пресса перпендикулярно к оси подачи материала. С одним из кривошипов свя-Н 14422 А1 зана приводная тяга, а на другом кривошипе свободно установлен приводной подающий валок, выполненный в виде двуплечего рычага. Верхний конец двуплечего рычага шарнирно связан с приводной тягой. Приводная тяга шарнирно связана с гайкой, установленной на регулировочном винте.

Регулировочный винт смонтирован на одном из концов двуплечего коромысла параллельно его продольной оси. Другой конец двуплечего коромысла шарнирно связан с приводной тягой. Под приводным подающим валком установлен прижимной подающий валок. В станине смонтирован приводной кривошипный вал, расположенный параллельно оси подачи. Часть кривошипов связана через шатуны с рабочим ползуном 4, другая часть кривошипов соединена через вспомогательные шатуны с уравновешивающими ползунами. Уравновешивающие ползуны расположены по обе стороны рабочего ползуна и установлены с возможчостью перемещения в направлении, параллельном перемещению рабочего ползуна. Приводной кривошипный вал связан через зубчатую передачу с ведомым кривошипным валом, Приведены формулы для определения массы ползунов радиуса вспомогательного кривошипа приводного вала и др.2 з.п. ф — лы, 2 ил °

1442298

Величина уравновешивающей массы ползуна 10 определена из условия

m «! = 0>,5m>r<< гс ш«г<< 1c ш р

ЯР где .m <с— масса уравновешивающего ползуна, масса рабочего ползуна 2 с приведенной массой сочлененных с ним шатунов; радиус кривошипа 5 рабочего ползуна 2; радиус кривошипа 7 уравновешивающего ползуна; неуравновешенные массы устройства подачи, приведенные к оси соединения кривошипа

15 с тягой 16;

1 с

Пзобретение относится к обработке

<<ет:.1.лов давлением и может быть использовано для обработки длинномерног о материала . 5

Цель изобретения — повышение производительности процесса обработки и упрощение конструкции.

На фиг. 1 изображен пресс-автомат для обработки длинномерного ма- 10 терилла на фиг, 2 — устройство для подачи длинномерного материала в зону обработки.

Пресс-автомат содержит размещенный в направляющих станины 1 рабочий пол-15 зун 2, установленный в опорах 3 станины главный приводной многокривошипный вал 4, связанный своими рабочими кривошипами 5 и шатунами 6 с рабочим ползуном 2, а кривошипами 7, 8 и 20 вспомогательными шатунами 9 — с уравновешивающими ползунами 10 и 11. Посредством многоступенчатой зубчатой передачи 1? с передаточным числом главный многокривошипный вал

4 связан с приводом устройства для подачи, выполненным в виде установленного в опорах 13 станины ведомого мнс<гокривошипного вала 14, кривошип

15 подачи которого шарнирно сочленен 30 с приводной тягой 16 подачи, а кривошип 17 шарнирно сочленен со средней частью приводного подающего валка, выполненного в виде двуплечего рычага 18, второй конец 19 которого шарнирно сочленен ведомой тягой 20 с концом 21 двуплечего коромысла 22.

Второй конец 23 двуплечего коромысла

22 шарнирно сочленен со вторым концом приводной тяги 16 подачи. 40 г„— радиус кривошипа 15;

m — приведенная масса шатуна 9, а величина массы ползуна 11 определе на из условия

m„= 0,5m«r« rq-m е <)п где m« — масса уравновешивающего поп зуна -1 1, r — радиус кривошипа 8, Величина радиуса кривошипа 11 определена иэ условия

rE = r (1+2m„r„ (m r„)), а расстояние от его центра до вертикальной плоскости, проходящей через центр массы рабочего ползуна.перпендикулярно оси вада 4, выбрано из условия

Ь = Le+2m„r„(L„-Lс)/(шзгд)) где L — расстояние от кривошипа 8

Е уравновешивающего ползуна

11 до вертикальной плоскости, проходящей через центр массы рабочего ползуна 2 перпендикулярно оси кривошипного вала 4, L — расстояние от кривошипа 7

C уравновешивающего ползуна

10, до той же плоскости, — расстояние от оси кривошип<< ного вала 14 до той же плоскости °

Концы 21 и 23 направлены в проти воположные стороны и параллельны кривошипам 5, 7, 8, 15 и 17 в нижнем положении рабочего ползуна 2 (фиг.1) .

На конце 21 смонтирован механизм регулировки шага подачи, содержащий регулировочный винт 24, расположенный параллельно продольной оси конца

21, и гайку 25, установленную на регулировочном винте 24 и шарнирно связанную с ведомой тягой 20. Позицией 26 обозначен прижимной подающий валок.

Пресс-автомат работает следующим образом.

Вращение от электродвигателя и привода автомата (не показаны) передается на приводной многокривошипный вал 4.При этом возникают центробежные силыинерции от неуравновешенных. масс кривошипов 5,7и 8и части

F> = m r7

1 — длина шатуна 6.

Шатуны 9 преобразуют вращательное движение кривошипного вала 4 в возвратно-поступательное перемещение

: уравновешивающих ползунов 10 и 11.

При этом возникают силы инерции Р<р, направленные параллельно оси О, Х перемещения рабочего ползуна 2, величина которых определяется аналогично з 144 масс связанных с ними шатунов 6 и 9.

Уравновешива<ле этих сил инерции производится с помощью противовесов (не показано).

Шатуны 6 преобразуют. вращательное движение кривошипного вала 4 в возвратно-поступательное перемещение рабочего ползуна 2. При этом возникает сила инерции F, направленная вдоль оси О Х перемещения рабочего ползуна 2, величина которой зависит

< от (<<, 2298 кольку кривошип 15 при нижнем положении рабочего ползуна 2 расположен в верхнем положении, а кривошип 17 параллелен ему и направлен в ту же сторону, вертикальная составляющая главного вектора их сил инерции F.ö, во всех положениях кривошипов оказывается направленной в сторону, противо10 положную силе F

F„ = -m„r ñä,coscp,, 1 где m„- масса кривошипов 15 и 17, 15 рычага 18 с плечом 19 и части массы тяг 16 и 20, приведенные к оси пальца кривошипа 5.

Кривошипы 7 расположены в противофазе кривошипам 5, поэтому угол (I< =(p, + « . Поскольку величина масс

m 4„ и m и уравновешивающих ползунов

10 и 11 выбраны, то, таким образом, обеспечивается полное уравновешива ние вертикальной проекции главного вектора сил инерции первого порядка, их равнодействующая Р„< = 0

Х1 бz

F =Fs +Р +F«+F„„=mar ÿ

+(Ш<О +Ш 77) Г Я СО 3 ((Я< + «) +(Ш <<,+Ш 9В)

<< Г Я cos((1<< +«) ш Г<<(<3 cosg =ш Г4 (<3<

2 г 2

F = (ш +ш ) г Я (созе< + <«

F« =-(m «+m9p) г у,(cos()7+9, соз2Ч<) < где A<

9

С 9

Е/ 9 длина шатуна 9; угол поворота кривошипов уравновешивающих ползунов, отсчитываемый от положения, соответствующего нижнему крайнему положению рабочего ползуна 2.

Вращение от кривошипного вала 4 через многоступенчатую зубчатую передачу 12 с передаточным числом U = 1 передается на кривошипный вал 14, который вращается с той же угловой скоростью Q<, что кривошипный вал 4.При этом возникают центробежные силы инерции от неуравновешенных масс кривошипов 15 и 17, рычага 18 с плечом

19 и части массы тяг 16 и 20. Пос35 х COSq<-(0,5Ш Г /r )rC(<1< COS(g, +(Ш„,.<<

< г„/гс) г, у соя(1<, -(0,5ш г< /r ) хг (а,cosy,-m„r„û,cos(g,=0.

2 1

Величина вертикальной проекции главного вектора сил инерции второго порядка при этом определяется аналогично

F =F +F +F =ш r сд1(% -0,5Я<о—

Х77 ЬИ <О77 «Г< В Д < 6 t

0,5 A„) cos2(g<+, ш„г„цсоз2(д .

50 Если принять величины %< = Ф<<

= Ъ6, то обеспечивается практически полное уравновешивание также и вертикальной проекции главного вектора сил инерции второго порядка.

Тяги 16 и 20 преобразуют вращательное движение кривошипнагo вала

14 в качательное движение: двуплечего коромысла 22 и рычага 18 . Криво98 6

=(0,5тпвгп1 с ш г 1с ш,г 1 и 0 ° 5msräLс

14422 шин 17 обеспечивает отвод рычага 18 ат прижимного валка 26 при обратном ходе подачи (фиг. 1) и их взаимный прижим при прямом ходе (фиг. 2) . При качании тяг 16 и 20 рычага 18 и двуплечего, коромысла 22 возникают соответствующие силы инерции. Благодаря тому, что концы 21 и 23 двуплечего коромысла 22 направлены в противопо- 10 ложные стороны, а сочленение кривошипа 17 с рычагом 18 выполнено в его средней части, обеспечиваетця самоуравновешивание как нормальных так и касательных составляющих сил инер- 15

Ции FIs F

Р„, приложенных к центрам качания элементов соответствующих звеньев.

Остаются неуравновешенными моменты Ф от пары сил инерции тяг F« II FqII„ 20 рычага F и F o и двуплечего коромысла F, и Р В, которые весьма малы вследствие малости концов между ними. Кроме того, остаются неуравновешенными моменты от пары сил инерции шатунов 6 и 9, которые также несущественны.

Благодаря выбору величины радиуса кривошипа 8, а величины масс уравновешивающих полэунов по зависимостям, З0 обеспечивается равенство величин их масс

m„r„L„+m r„L) CO соя тВ, =0. и и, Моменты от сил инерции второго порядка практически также уравновешены: остаточный неуравновешенный момент

М = 4ш„г„Я, 1.Есоз2(1, имеет весьма малую величину, поскольку обычно h сО 1 — и — c. 0 15, m г„

111 l

У

В Й

1. Пресс-автомат для обработки длинномерного материала, содержащий станину, в которой смонтирован приводной кривошипный вал параллельно оси подачи материала, рабочий ползун, связанный с частью кривошипов приводного кривошипного вала и установленный с возможностью перемещения перпен дикулярно к оси подачи материала, уравновешивающие ползуны, связанные с другой частью кривошипов приводного кривошипного вала вспомогательными шатунами, устройство для подачи материала в зону обработки, расположенные по одну из сторон рабочего полэуна и имеющее ведомый кривошипный вал с двумя кривошипами, смонтированный на станине перпендикулярно к приводному кривошипноиу валу, приводную тягу шарнирно связанную одним концом с одним из KpHBoIHHIIOB ведомого кри,вошипного вала, приводной подающий валок, выполненный в виде двуплечего рычага, свободно установленного на. другом кривошипе ведомого кривошипного вала, прижимной и подающий валы, двуплечее коромысло, шарнирно закрепленное на станине с воэможностью поворота в плоскости, перпендикулярной к ведомому кривошипному валу, ведомую тягу, шарнирно связанную одним концом с одним из концов двуплечего рычага, механизм регулировки шага подачи и зубчатую передачу, связывающую приводной кривошипный вал с ведомым кривошипным валом, отличающийся тем, что, с целью повышения ттроизводительности процесса обработки и упрощения кон35

-m„r„/rc ш9, ш

+2m>r„/(швгп) ) )-ш411- 0,5швг (1

-2ш„г„/(mвг),) /гс-m< =0,5швг,/гсТаким образом, уравновешивающие полэуны l0 u i i могут быть выполнены одинаковыми .

Благодаря выбору расстояния от центра кривошипа уравновешивающего ползуна, расположенного на противопо ложной стороне относительно механизма подачи, обеспечивается полное уравновешивание моментов от сил инерции первого порядка всего автомата в целом относительно оси ОУ

1о 911) ст 1 с ll п 1 И (и

+m ) геи1 1.е cosP, =(0,5тпвгдЬс-тппг„Ьс+

911 Е 1 Е

+ш, г„?.„-О, 5m r „L ) Я, c os ® о ормула изобр ет ения

1442298 где г где m струкции, другой конец приводной тяги шарнирно связан с одним иэ концов двуплечего коромысла, механизм регулировки выполнен в виде регулировоч5 ного винта, смонтированного на другом конце двуплечего коромысла параллельно продольной оси конца, и гайки, установленной на регулировочном винте, другой конец ведомой тяги шарнирно связан с гайкой,.концы двуплечего коромысла установлены параллельно кривошипам кривошипных валов, уравновешивающие массы выполнены в виде уравновешивающих ползунов, рас- 15 положенных по обе стороны рабочего полэуна и установленных с возможностью перемещения в направлении, параллельном направлению перемещения рабоч ег о и ол зу на . 20

2. Пресс-автомат по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что уравновешивающий ползун, расположенный у рабочего ползуна со стороны устройства для подачи, выполнен с массой 25 ш, равной о =0,5тэгд /r -ш г /"с -ш9р масса рабочего ползуна с g0 приведенной массой шатунов, — радиус кривошипа приводного кривошипного вала, связанного с рабочим ползуном, — радиус кривошипа приводно35 го кривошипного вала, связанного с уравновешивающим полэуном, расположенного со стороны устройства для подачи, 40 — неуравновешенные массы устройства для подачи, приведенные к оси связи кривошипа приводного кривошипного вала с приводной тя- 45 гой, — радиус кривошипа ведомого кривошипного вала, связанного с приводной тягой приведенная масса Вспомога 50 тельного шатуна, связанного с уравновешивающим ползуном, расположенного со стороны устройства для подачи, а уравновешивающий ползун, расположенный у рабочего ползуна со стороны, противоположной расположению устройства для подачи, выполнен с массой ш ц, равной ш» = 0,5m r>/r -m

8 A е 9в> — радиус вспомогательного кривошипа приводного кривошипного вала, связанного с уравновешивающим ползуном, расположенного у рабочего ползуна со стороны, противоположной расположе-. нию устройства для подачи.

3. Пресс-автомат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что кривошип приводного кривошипного вала, связанного с уравновешивающим полэуном, расположенного у рабочего ползуна со стороны, противоположной расположению устройства для подачи, выполнен с радиусом r, равным рЭ г = гс (1+2тп„г„/(тэгд)), и расположен от плоскости, проходящей через центр масс рабочего ползуна перпендикулярно к приводному кривошипному валу, на расстоянии L

E равном

L =L +2m r (L ?. ) /(m rä), где L — расстояние между плоскостью, проходящей через центр масс рабочего ползуна. перпендикулярно к приводному кривошипному валу, и кривошипом приводного кривошипного вала, связанным с урав» новешивающим ползуном, расположенным у рабочего ползуна со стороны устройства для подачи; — расстояние между плоскостью, проходящей через центр масс рабочего ползуна перпендикулярно к приводному кривошипному валу, и ведомым кривошипным валом.

1442298

144 2298

Составитель И.Ментягова

Редактор С.Патрушева Техред М.Дидык

Корректор Л.Патай

Тираж 709 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 6331/11

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