Винтовой пресс

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям прессов. Цель изобретения - повышение надежности. Винтовой пресс содержит расположенный в направляющих 2 станины 1 ползун 3 с закрепленной в нем гайкой 4. Винт 5, сочлененный с гайкой 4, размещен в станине в подпятнике 6 и подшипнике 7. На подшипниках 11 установлен приводной маховик 12 с фрикционной муфтой включения. Подпружиненный поршень 18 при подаче сжатого воздуха в пневмоцилиндр 17 перемещает кронштейны с роликами 27. Последние нажимают на толкатели 31, выполненные на ведущем диске 16, и включают муфту при неподвижном за счет упоров относительно маховика 12 дополнительном диске 28. При выполнении рабочего хода упоры освобождают дополнительный диск 28, опирающийся на маховик 12. При достижении определенного рабочего усилия на ползуне 3 под действием момента в муфте дополнительный диск 28, в пазах которого расположены толкатели 31, поворачивается относительно маховика 12, поршня 18 и кронштейнов с роликами 27. При повороте ролики 27 перекатываются с толкателей 31 на дополнительный диск 28, опирающийся на подшипник маховика. Муфта отключается, а дальнейшее деформирование поковки осуществляется энергией, запасенной к этому моменту винтом и связанными с ним деталями. 9 и.п.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 30 В 1/18

8. ЕСОЮЗНАЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ НИД

И А BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2f Я2

II 8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ HHT СССР

1 (21) 4345055/31-27 (22) 16.12.87 (46) 30.07.89. Бюл. № 28 (71) МВТУ им. Н. Э. Баумана (72) А. В. Сафонов, В, И. Кононов, В. А. Твердохлеб, В. И. Мякиненков, Е. С. Луньков, Л. М. Цой и И. Я. Перепечин (53) 621.979.15 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1177173, кл. В 30 В !/18, 09.12.83..Я0 1497043 А1

2 (54) ВИНТОВОЙ ПРЕСС (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям прессов.

Цель изобретения — повышение надежности.

Винтовой пресс содержит расположенный в направляющих 2 станины 1 ползун 3 с закрепленной в нем гайкой 4. Винт 5, сочлененный с гайкой 4, размещен в станине 1 в подпятнике 6 и подшипнике 7.

На подшипниках 11 установлен приводной маховик 12 с фрикционной муфтой вклю!

497043

3 чения. Г!одпружиненный поршень 18 при подаче сжатого воздуха в пневмоцилиндр 17 перемещает кронштейны с роликами 27.

Последние нажимают на толкатели 31, выполненные на ведущем диске 16, и включают муфту при неподвижном за счет упоров относительно маховика 12 дополнительном диске 28. При выполнении рабочего хода упоры освобождают дополнительный диск 28, опирающийся на маховик 12.

При достижении определенного рабочего усилия на ползуне 3 под действием моменИзобретение относи гся к «а «и«гостроеilHio, а именно к ко«!стрч к«.« iÿ.",! !«1)ассов.

Целью изобретения является повышение

Il2;«ñæíoc«««.

На фиг. 1 изображен пресс с частичными разрезами; на фиг. 2 -- вид А на фи!. 1; на фиг. 3 — — узел 1 па фиг. 1; на фиг. 4 — разрез Б- — Б на фиг. 3, при отключенной муфте; «!à фиг. 5 -- то же, при включенной муфтс-; на фиг. 6 — разрез

В- — В на фиг. 3. в момент включения муфты; на фиг. 7 — тоже, в момент отк.««о «ени«1 муфты; на фиг. 8 — пневмосхема пресса; на фи г. 9 — — графики распределения работ при деформировании заготовки, Винтовой пресс содержит станину 1, в направляющих 2 которой установлен ползун 3, в котором установлена гайка 4, сопряженная с ви!«том 5. Последний установлеi! подвижно в опорах станины 1, состоящих из подпятннка 6 и подшипника 7.

Верхняя часть винта 5 соединена шлицевой втулкой 8 с ведомым диском 9 муфты сцепления, На опоре 10, установленной на станине 1 пресса, на подшипниках 11 установлен маховик 12, который через клиноременную передачу 13 и шкив 14 соединен с электродвигателем 15. Муфта с««dáжена ведущим диском 16. Управление муфтой осуществляется оТ пнсвмоцилиндра 17 поршнем 18. На ведущем диске 16 и маховике 12 закреплены фрикцио«шые накладки !9 и 20.

Подвод и отвод в пневмоцилиндр 17 осуществляется через подводящую втулку 21 и трубопроводы 22. Для подъема поршня

18 предусмотрен диск 23, соединенный с пневмоцилиндром 18 при помощи шпилек 24 и пружин 25. На диске 23 закреплены кронштейны 26 с роликами 27, установленными с возможностью вращения. Ведута в муфте дополнительный диск 28, в пазах которого расположены толкатели 31, поворачивается относительно маховика 12, поршня 18 и кронштейнов с роликами 27.

При повороте ролики 27 перекатываются с толкателей 3! на дополнительный диск 28, опирающийся на подшипник маховика. Муфта отключается, а дальнейшее деформирование поковки осуществляется энергией, запасенной к этому моменту винтом и связанными с ним деталями. 9 ил.

«ций диск 16 соединен с дополнительным диском 28 ри помощи дополнительных шпилек 29 и пружин 30, за счет которых осуществляется подъем ведущего диска !6 и его вращение совместно с дополнительным диском 28. На ведущем диске 16 выполнены Tît«êàòeë««31. Дополнительный диск 28 установлен на подшипнике скольжения 32 в виде бронзовой прокладки на маховике 12 и подпружинен пружинами 33, которые прижимают дополнительный диск 28 к упорам 34

30 маховика !2.

Для ограничения поворота дополнительного диска 28 и связанного с ним веду щего диска 16 в момент включения муфты предусмотрены приводные упоры 35, 35 подпружиненные пружинами 36, с цилиндрами 37, установленными на маховике 12.

Для подъема ведомого диска 9 предусмотрены шпильки 38 с пружинами 39, которые крепятся на диске 40, закрепленном гайкой 41 на винте 5.

На ползуне 3 установлены кронштейны

42, связанные со штоками 43 пневмоцилиндров 44, закрепленных на станине 1 пресса. Для ограничения крайнего верхнего положения ползуна 3 на станине 1 пресса установлены упоры 45.

На винте 5 закреплен тормозной барабан 46. В корпусе опоры 10 смонтирован тормоз в виде колодок 47, связанных с цилиндрами 48, которые снабжены пружинами 49.

Управление прессом осуществляется пневматической системой, состоящей из двухпози ционных пневмораспределителей 50, 51 и 52 с электромагнитами 31, Э2 и ЭЗ, ресиверов 53 и 54, редукционного клапана 55 и манометра 56.

Для подачи команды на отключение пневмоаппаратов предусмотрены электрические выключатели 57 и 58.

1497043

55

Пресс работает следующим образом.

Сжатый воздух поступает из пневмосети в ресиверы 53 и 54 и далее в пневмосистему. При помощи манометра 56 контролируется давление сжатого воздуха и при необходимости регулируется редукционным клапаном 55. Под действием давления в цилиндре 48 колодки 47 отходят от тормозного барабана 46 и винт 5 растормаживается. Под действием давления в цилиндре 44 ползун 3 перемещается в крайнее верхнее положение и не доходя до упоров 45 взаимодействует с конечным выключателем 58, который включает электромагнит 32 и переключает распределитель 51. Под действием пружины 49 цилиндра 48 колодки 47 нажимают на тормозной барабан 46 и винт 5 затормаживается. Цилиндр 17 соединен с атмосферой и поршень 18 находится в крайнем верхнем положении под действием пружин 25.

Цилиндр 37 соединен с атмосферой и приводные упоры 35 под действием пружин 36 находятся в положении, в котором невозможен их контакт с дополнительным ди ско м 28.

Включается электродвигатель 15, который через шкив 14 и клиноременную передачу 13 разгоняет маховик 12 до заданной угловой скорости . Маховик 12 запасает кинетическую энергию где 1, — момент инерции маховика 12.

Для включения муфты подается команда на отключение электромагнита Э2 и включение электромагнитов Э! и ЭЗ, колодка 47 под действием давления в цилиндре 48 отходит от тормозного барабана 46, винт 5 растормаживается; давление поступает через распределитель 52 в полость цилиндра 37, приводные упоры 35 выходят из корпуса маховика 12 с возможностью взаимодействия с дополнительным диском 28.

Через распределитель 50 в полость цилиндра 17 поступает давление и поршень 18 совершает движение вниз. Под действием поршня 18 движение вниз совершает диск 23 с закрепленными на нем кронштейнами 26 и роликами 27. После совершения хода (фиг. 4) ролики 27 нажимают на толкатели Çl, которые жестко связаны с ведущим диском 16. Ведущий диск 16 опускается на величину 6 и входит в контакт с ведомым диском 9 и маховиком 12 через фрикционные накладки 19 и 20, одновременно сжимая пружины 30 через шпильки 29.

В момент срабатывания муфты линейная скорость V> фрикционной накладки 19 равна линейной скорости маховика 12, а скорость V ведомого диска 9 равна нулю.

Из-за разности скоростей ролики 27 стремятся переместиться в направлении враще5

6 ния относительно тслкатс. ей 31 Эгсму препятствуют наклонные поверхности на толкателях 31 и приводные упоры 35. В результате взаимодействия роликов 27 и толкателей 31 на ось ролика 27 действует сила реакции опоры R, горизонтальная составляющая которой Q препятствует перемещению ролика 27 относительно толкателей 31, а сила давления поршня 18 P передается через ведущий 16 и ведомый 9 диски на фрикционные накладки 19 и 20.

Силы трения, возникающие между ведомым диском 9 и фрикционными накладками 19 и 20, жестко связанными с ведущим диском 16 и маховиком 12, препятствуют повороту ведомого диска 9 относительно маховика 12, поэтому винту 5 передается крутящий момент от маховика 12.

Муфта включена.

Под действием крутящего момента винт 5 разгоняется до скорости вращения маховика 12 и, свинчивая гайку 4, опускает ползун 3. Винт 5 и маховик 12 вращаются как одно целое с кинетической энергией где 1., = 1. + I, — суммарныи момент инерции маховика 12, винта 5 и других деталей, связанных с маховиком !2 и винтом 5.

После включения муфты подается команда на электромагнит ЭЗ, распределитель 52 соединяет полость цилиндра 37 с атмосферой и приводные упоры 35 под действием пружин 36 освобождают дополнительный диск 28.

Перемещение вниз ползуна 3 продолжается до встречи рабочего инструмента с заготовкой (не показаны). После встречи рабочего инструмента с заготовкой осуществляется ход деформирования заготовки, работа деформирования А> производится и за счет накопленной кинетической энергии маховика 12 и за счет кинетической энергии винта 5.

Электродвигатель 15 на рабочем ходе не отключается и продолжает передавать энергию маховику 12.

Во время рабочего хода усилие деформирования увеличивается крутящий момент, передаваемый муфтой. Величина крутящего момента, передаваемого муфтой без учета трения в винтовом механизме. подпятнике 6 и подшипнике 7 определяется по зависимости где Pg — усилие деформирования;

D; — средний диаметр резьбы винта 5;

n — угол наклона резьбы винта 5.

При достижении усилия Р=Р„, на ходе 8„„момент в винтовом механизме достигает момента настройки муфты:

1497043

Формула изобретения

9

Момент инерции 1 рассчитан таким образом, чтобы заход деформирования скорость вращения электродвигателя 15 при максимальной работе деформирования А не выходила за пределы установившегося режима работы электродвигателя 15.

При отключении муфты ролики 27 перемещаются относительно толкателей 31 на величину Li+L>, что соответствует смещению маховика 12 на угол 1р относительно дополнительного диска 28, одновременно происходит растяжение пружин 40 и включение выключателя 57. Дальнейшему повороту дополнительного диска 27 относительно маховика 12 препятствует упор 34 маховика 12. Выключатель 57 отключает элекромагнит Э1, который отключает распределитель 50 и соединяет полость цилиндра 17 с атмосферой. Под действием пружин 25 поршень 18 поднимается в крайнее верхнее положение.

Диски 28 и 6 с толкателями 31 под действием пружин 33 возвращаются в исходное положение.

Под действием давления в цилиндре 44 ползун 3 с гайкой 4, вращая винт 5, возвращается в крайнее верхнее положение и не доходя до упоров 45 включает выключатель 58, который включает электромагнит Э2 на распределителе 51 и соединяет цилиндр 48 с атмосферой, за счет чего под действием пружины 49 происходит движение поршня в цилиндре 24 и торможение колодкой 47 винта 5 через тормозной барабан 46.

Пресс готов к следующему ходу.

3а время движения ползуна 3 вверх, за время технологической паузы и части времени хода вниз электродвигатель 15 разгоняет маховик 12 до номинальной скорости вращения, обеспечивая заданную кинетическую энергию, необходимую для деформирования следующей заготовки, происходит

1О также наполнение pe HBe 0ti 53 H 54 c>K."тым воздухом.

Экономический эффект при внедрении изобретения получается за счет повышения надежности, так как отключение пресса происходит без ударных нагрузок в системе и не зависит от хода поршня и времени срабатывания пневмоаппаратуры.

Винтовой пресс, содержащий смонтированный в направляющих станины ползун с гайкой, сопряженной с винтом, установленным подвижно.в подшипнике и подпятнике на станине пресса, приводной маховик, установленный в подшипниках на станине пресса, смонтированную в маховике управляемую фрикционную муфту, включающую ведущий диск, связанный с подпружиненным относительно маховика через шпильки поршнем пневмоцилиндра и подпружиненный ведомый диск, связанный шлицевым соединением с винтом, а также установленные на станине пневмоцилиндры со штоками, связанными с ползуном, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен подпружиненным относительно маховика дополнительным диском, установленным в маховике дополнительным подшипником, упорами ограничения поворота дополнительного диска, кронш3Q тейнами с роликами, толкателями и дополнительными пружинами и шпильками, в дополнительном диске выполнены пазы, толкатели выполнены на ведущем диске с наклонными рабочими поверхностями и размещены в пазах дополнительного диска, последний смонтирован на дополнительном подшипнике, дополнительные пружины и шпильки установлены между дополнительным и ведущим дисками, а кронштейны связаны с поршнем муфты с возможностью взаимодействия роликами с толкателями и дополнительным диском.

1497043

1497043

1497043

/7»

5G

Составитель В. Гринберг

Редактор Н. Гора и. Те.<ред И. Верее Корректор T. Малец

Зак»з 4385/20 Тираж 528 Г!одниснос

ВНИИПИ Государственного комитета цо изобретениям и открытиям нри ГКНТ СССР ! l3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производствснн<>->сздс>тельский комбинат «Г1<>те>ст», г. Ужгород, ул. Гагарина, IOI