Устройство для навивки цилиндрических пружин с переменным шагом
Изобретение относится к машиностроению и позволяет .расширить технологические возможности устройства за счет изготовления пружин с широким диапазоном шагов, Устройство содержит станину 1 с размещенными на ней приводными корпусами 2 и 3, соединенными между собой направляющими 4 и 5, по которым перемещается каретка 6 с шагозадающими механизмами 7 и 8, выполненными .в виде поворотного поводка, установленного одним концом в корпусе механизма, а другим контактирующим через, кинематическую связь, - с копирами 36, установленными на станине. Навивка пружин осуществляется на приводные оправки 15 и 16,закрепленные одним своим концом в подшипниковых узлах 13 и 14, а другим вместе в навиваемой пружиной - в цанговом патроне. Снятие готовых пружин с приводных оправок осуществляется через полые шпиндельные узлы приводных корпусов, а отсечка - установленными на станине отсекателями 23 и.24. 8 ил. (Л с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s В 21 F 3/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3975859/12 (22) 26.11.85 (46) 15.04,92. Бюл, ¹ 14 (71) Завод транспортного машиностроения им. В.lfl.Ëåíèíà (72) А.П.Баринов и В.А.Базин (53) 621.778,28(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР по заявке
¹ 3551817/25-12, кл. В 21 F 3/04, 1983. (54) УСТРОЙСТВО 4ЛЯ НАВИВКИ ЦИЛИН4РИЧЕСКИХ ПРУЖИН С ПЕРЕМЕННЫМ
ШАГОМ (57) Изобретение относится к машиностроению и позволяет .расширить технологические возможности устройства за счет изготовления пружин с широким диапазоном шагов, Устройство содержит станину 1 с размещенными на ней приводными корпусами 2 и 3, соединенными между собой направляющими 4 и 5, по которым перемещается каретка 6 с шагозадающими механизмами 7 и 8, выполненными.в виде поворотного поводка, установленного одним концом в корпусе механизма, а другим контактирующим через. кинематическую связь, — с копирами 36, установленными на станине. Навивка пружин осуществляется на приводные оправки 15 и 16, закрепленные одним своим концом в подшипниковых узлах 13 и 14, а другим вместе в навиваемой пружиной — в цанговом патроне. Снятие готовых пружин с приводных оправок осуществляется через полые шпиндельные узлы приводных корпусов, а отсечка — установленными на станине отсекателями 23 и 24. 8 ил.
1726096
Изобретение относится к машиностроению и приборостроению, а наиболее эффективно может быть использовано в двигателестроении для навивки пружин-эспандеров поршневых колец, обеспечивает навивку пружин с индексом 2 и получение витков переменной плотности на одной и той же пружине.
Цель изобретения — расширение технологических возможностей устройства за счет изготовления пружин с широким диапазоном шагов.
На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг.2 -- вид А на фиг.1, положение шагозадающего механизма во взаимодействии с копиром в момент навивки спирали с уплотненным шагом; на фиг.3 — разрез Б — Б на фиг.2 в момент навивки спирали с уплотненным шагом; на фиг.4 — шагозадающий механизм во взаимодействии с копиром в момент навивки спирали с увеличенным шагом; на фиг.5 — разрез  — В на фиг,4 в.момент навивки спирали с увеличенным шагом; на фиг,6 — шагозадающий механизм во взаимодействии с копиром, поперечное сечение; на фиг.7 — кинематическая схема взаимодействия звеньев шагозадающего механизма в горизонтальной плоскости; на фиг,8 — график зависимости перепада Л рабочей поверхности копира от угла подъема винтовой линии и шага пружины.
Устройство для навивки цилиндрических пружин с переменным шагом (фиг.1) содержит основание — корпус 1, на котором противоположно друг другу размещены приводные корпуса 2 и 3, соединенные между собой направляющими 4 и 5, на которых установлена каретка 6 с шагозадающими механизмами 7 и 8, которые служат для формирования шага и диаметра пружины при ее навивке, а также получения пружины с переменным шагом.
В приводном корпусе 2 установлен шкив 9, который приводится во вращение электродвигателем (не показан) при помощи клиноременной передачи. В шкиве 9 установлен цанговый патрон 10, приводимый в действие штоком 11 пневмоцилиндра 12, Приводной корпус 3 выполнен аналогично приводному корпусу 2 и установлен на основании 1 противоположно последнему.
В приводных корпусах 2 и 3 установлены подшипниковые узлы 13 и 14, в которых одним концом закреплены вращающиеся приводные оправки 15 и 16, второй конец оправки 16 через навиваемую пружину 17 зажимается в момент навивки цанговым патроном 10. Аналогично происходит креп5
55 ление второго конца оправки 15 цанговым патроном приводного корпуса 3 через навиваемую пружину 18, Пружина 17 навивается из проволоки
19, подаваемой из бунта (не показан), пружина 18 навивается из проволоки 20, подаваемой из второго бунта.
На основании 1 установлены концевые выключатели 21 и 22, управляющие работой приводных корпусов в автоматическом режимЕ, своим расположением на основании 1 они определяют длину навитых пружин 18 и 19, На основании 1 установлены также отсекатели 23 и 24, плоскость ножей которых от конца навитой пружины 17 расположена на расстоянии I, кратном длине пружины (на фиг,1 приведен пример, когда длина навитой пружины условно равна г).
На участке 1.должно укладываться целое число пружин, например две или три пружины, В таком случае каретка осуществляет навивку пружины соответственно на длину
1; 0,5 1; 1/3. Таким образом, рубка пружин отсекателями 23 и 24 осуществляется только в определенном положении. Установка отсекателей 23 и 24 осуществляется механизмами корректировок места положения отсекателей 23 и 24 (механизмы корректировки не показаны).
Шагозадающий механизм 7 и 8 содержит корпус 25 (фиг.б), в котором расположен шагозадающий поворотный поводок
26, установленный одним концом в подшипниках 27 и 28, которые позволяют ему осуществлять угловое перемещение вокруг оси Oz (фиг.3, 5 и 7) на заданный угол подъема а винтовой линии пружины 17, На втором конце поводка 26 установлен подшипник 29, который перемещается по поверхности конуса плунжера 30, перемещающегося в корпусе 25, В плунжере 30 установлен шток 31. На штоке 31 установлена гайка регулировки 32 угла подъема винтовой линии пружины 17 и контргайка 33, а также подшипник 34, установленный на оси
35. Подшипник 34 катится по рабочей поверхности копира 36. Копиры 36 установлены на основании 1 и служат для подачи команды на изменение угла подъема винтовой линии навиваемой пружины 17 и 18 в процессе их навивки.
Кроме того, в корпусе 25 шагозадающего механизма 7 размещены закрепленный неподвижно в корпусе 25 нижний обжимной вкладыш 37, на который опирается пружина 17 в процессе навивки, и поджимная планка 38 (фиг.3 и 5), В паз поводка 26 установлена упорная сменная планка 39 из износостойкого мате1726096 риала с конусным отверстием для прохода оправки 16 или 15.
Прижатие поводка 26 к конусу плунжера 30 осуществляется возвратной пружиной
40 (фиг.б).
Ось поворотного поводка 26 пересекается с осью вращающейся приводной оправки 16.
На фиг. 7 изображена геометрическая проекция звеньев шагозадающего механизма на горизонтальную плоскость, где AO>— расстояние от оси навиваемой пружины до центра конуса плунжера (АΠ— постоянная величина шагозадающего механизма и определена конструкцией устройства); AOz— смещение оси поводка от прямой АО, также постоянная величина; OzB и Π — изменяемые величины.
Угол конуса плунжера в конструкции шагозадающего механизма принят 90 .
Это обусловлено тем, что величина подьема Л плунжера и величина смещения точки В для упрощения конструкции механизма и копира должны совпадать. Тогда из фиг.7 можно вывести зависимость изменения угла подъема винтовой линии пружины
17 и высоты выступов рабочей поверхности копиров.
Для определения зависимости задаемся следующими значениями:
АΠ— постоя н ная из условия конструкции;
АО2 — постоянная из условия конструкции; а „вЂ” минимальный угол наклона винтовой линии, определяемый из уравнения
tgaM» л г где S — шаг навиваемой пружины;
dz — средний диаметр пружины.
Для пружин с индексом 2 при плотной навивке принимаем S = Опр, бг = 2бпр, где d p — диаметр проволоки;
02 —.средний диаметр пружины, тогда получаем следующую формулу: опр т9гхмин 2г
Зная угол а», можно определить д (фиг.7, 5 и 3). Из проекции на фиг.7 видно, что угол OiO2B равен aM«+P, поэтому д = 0102 з п(й +Д) причем Р определяют из треугольника O Зная заданный угол подъема винтовой линии на любом из участков ее длины, можно определить величину подъема Л конуса плунжера (фиг.2 и 4) и высоту рабочей по5 20 Навитый участок 17 вместе со свободным 25 концом оправки 16 пропустить в цанговый 55 верхности копира, Эта величина определяется из формулы следующим образом; О О х sin (a+/) — д = Ь, На фиг,8 изображен график зависимости Лвеличины от угла подъема винтовой линии пружины аи шага пружины 1. Величина Л на графике отложена на вертикальной оси, угол а и шаг пружины — на горизонтальной оси. Для подготовки устройства к работе необходимо снять шагозадающие механизмы 7 и 8 с каретки 6, вынуть из корпуса 7 поджимную планку 38 и упорную пластину 39, через отверстие поводка 26 из бунта пропустить проволоку 19. На ручном приспособлении навивается участок пружины 17, достаточный для того, чтобы его можно было закрепить в цанговом патроне 10. Навитую пружину 17 прижать поджимной планкой 38 к нижнему обжимному вкладышу 37. Далее вставить пластину 39 в паз поводка, пропустить через отверстие корпуса 1, закрепить механизм 7 на каретке 6. патрон 10 и зажать их с пульта управления. В режиме наладка произвести навивку пружины на полную ее длину. Аналогично производится подготовка к работе шагозадающего механизма 8, установленного с противоположной стороны каретки. После подготовки устройства к работе необходимо произвести его наладку, Навиваемая пружина 17 и оправка 16 надежно зажимаются цанговым патроном 10 от пневмоцилиндра 12, Включается электродвигатель, передающий вращение через клиноременную передачу на шкив 9, а последний передает его на цанговый патрон 10 с зажатой в нем пружиной 17 и оправкой 16. Производится навивка пружины 17 на полную ее длину. Затем включается пневмоцилиндр приводного корпуса 3, в котором происходит аналогичная работа по зажатию пружины 18 с оправкой 15 и навивка пружины 18. Механизмом 7 навить три-четыре пружины, измерить максимальный шаг пружины 17 (копир 36 выполнен окончательно и регулировке не подлежит). Шаг пружины должен соответствовать заданной чертежной величине. При несоответствии шага пружины произвести его корректировку до чертежного.Корректировка производится следующим образом. Необходимо ослабить гайку 33, при отклонении шага в меньшую сторону поднять 1726096 50 55 гайку 32, при отклонении шага в большую сторону отпустить гайку 32. После корректировки шага на чертежный размер гайку 32 законтргаить гайкой 33, Концевыми выключателями 21 и 22 произвести регулировку длины навиваемой пружины 17 и 18, установив их так, чтобы каретка 6 останавливалась в момент уплотнения концов пружин 17 и 18. После регулировки чертежной длины пружины производится, установка отсекателей на расстоянии (.от точки остановки каретки 6 таким образом, чтобы до конца пружин оставалось равное количество плотных витков навитых пружин — по 2 — 3 витка. После наладки устройство переключается на автоматический режим работы. При этом каретка 6 находится у корпуса 2, т.е. в тот момент, когда конечный выключатель 21 сработал, При этом после нажатия кнопки "Пуск" на пульте управления включается пневмоцилиндр 12, происходит зажатие пружины 17 с оправкой 16 цанговым патроном 10. Включают одновременно приводные электродвигатели корпусов 2 и 3, и начинает осуществляться навивка пружины 17 на оправку 16. При этом при перемещении каретки 6 и в зависимости от того, в каком месте она находится, рабочая поверхность копира 36 (фиг.2 — 5) дает команду через подшипник 34 плунжера 30 на поводок 26, который отклоняется на требуемый угол подъема винтовой линии пружины 17. По достижении кареткой 6 конечного положения у приводного корпуса 3 срабатывает конечный выключатель 22, происходит разжатие цангового патрона 10, и пружина 17 освобождается, происходит зажатие пружины 18. После зажатия пружины 18 с оправкой 15 происходит ее навивка, Таким образом, работа шагозадающего механизма 8 с; алогична работе шагозадающего механизма 7. При достижении кареткой 6 концевого выключателя 21 пружина 18 освобождается от цангового зажима, и происходит зажатие пружины 17 с оправкой 16 цанговым патро5 ном 10, а также отсечка снятой пружины. При работе устройства в автоматическом режиме происходит поочередно навивка и снятие пружины 17 и 18 определенной длины с переменным шагом 10 и уплотненными нитками по концам. Формула изобретения Устройство для навивки цилиндрических пружин с переменным шагом, содер15 жащее смонтированные на станине узлы нааивки с приводными оправками, направляющие с размещенной на них кареткой для подачи проволоки в зону навивки, расположенные на каретке шагозадающие механиз20 мы и установленные на станине отрезные механизмы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства за счет изготовления пружин с широким диапазоном шагов, каж25 дый шагозадающий механизм состоит из смонтированного в его корпусе толкателя с конусной рабочей поверхностью и роликом, шарнирно установленного в корпусе поворотного поводка с пазом, свободный конец 30 которого установлен с возможностью взаимодействия с рабочей поверхностью толкателя, закрепленного на станине копира, установленного с возможностью взаимодействия с роликом толкателя, и установленной в пазу 35 поводка упорной пластины с конусным отверстием для прохода оправки, при этом ось поворотного поводка пересекает ось приводной оправки, а отрезные механизмы установлены на станине с возможностью их 40 горизонтального перемещения для коррекции места отрезки навитой пружины. 1726096 1726096 1726096 1726096 1726096 с. д 1726096 50 Составитель В,Бужинский Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк Редактор Н.Швыдкая Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1228 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
