Кривошипный пресс

 

Использование: в кузнечно-прессовом машиностроении, а именно, в конструкциях кривошипных прессов. Сущность: пресс снабжен установленными на маховике 7 соосно экцентриковому валу 5 кулачками 19, образующие поверхности которых контактируют с роликами 20, установленными на концах одного из плеч промежуточных двуплечих рычагов 21, смонтированных с возможностью поворота на маховике 7 и связанных вторым плечом через двуплечие рычаги 35 и толкатели 24 с нажимным диском 13 муфты. Кулачки 19 неподвижно соединены со шкивом 29, который передачей связан с дополнительным электродвигателем , установленным на станине пресса. Профили образующих поверхностей каждого кулачка 19 выполнены в виде двух последовательно составленных эвольвент, первая из которых имеет радиус окружности больше радиуса окружности второй эвольвенты . 6 ил. я о Ё

СОЮЗ С08ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 30 В 1/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4829912/27 (22) 29.05.96(46) 15 11;92. Бюл. М 42 (71) Haywe-исследовательский институт конструкционных материалов и технологических процессов при МГТУ им. Н.Э.Баумана и Центральное проектно-конструкторское бюро кузнечно-прессового машиностроения (72) А,B.Ñàôîíîâ, С.Н.Позняков, В.В Поцелуйко и В.В.Синяков (73) Научно-исследовательский институт конструкционных материалов и технологи-ческих процессов при МГТУ им. Н.Ç.Баумана и Центральное проектно-конструкторское бюро кузнечно-прессового машиностроения (56) Игнатов А.А., Игнатова Т.А. Кривошипные горячештамповочные прессы, М., 1974, с.139. рис.93.

Машиностроение. Энциклопедический справочник под редакцией Е.А.Чудакова, т.8, 1949, с.656, 660, фиг.22.

Изобретение относится к кузнечнопрессовому машиностроению, а конкретно к конструкции кривошипных прессов.

Известен кривошипный пресс, содержащий станину, в направляющих которой установлен ползун, связанный шатуном с эксцентриковым валом и маховик с приводом, связанный с эксцентриковым валом фрикционной муфтой включения. Привод муфты осуществляется от пневмоцилиндра, питаемого через распределители от цеховой пневмосети.

Пресс обладает рядом недостатков, основными из которых являются: необходимость иметь дополнительный энергоноси Ы,, 1776236 АЗ (54) КРИВОШИПНЫИ ПРЕСС (57) Использование: в кузнечно-прессовом машиностроении, 8 именно, в конструкциях кривошипных прессов. Сущность: пресс снабжен установленными на маховике 7 соосно экцентриковому валу 5 кулачками 19, образующие поверхности которых контактируют с роликами 20, установленными на концах одного из плеч промежуточных двуплечих рычагов 21, смонтированных с возможностью поворота на маховике 7 и связанных вторым плечом через двуплечие рычаги 35 и толкатели 24 с нажимным диском 13 муфты. Кулачки 19 неподвижно соединены со шкивом 29, который передачей связан с дополнительнь1м электродвигателем, установленным на станине пресса.

Профили образующих поверхностей каждого кулачка 19 выполнены в виде двух последовательно составленных эвольвент, первая из которых имеет радиус окружности больше радиуса окружности второй эвольвенты. 6 ил. тель в виде сжатого воздуха. большой шум при работе пресса от выхлопа воздуха из цилиндра муфты, ударные нагрузки фрикционных накладок от ударов массивного поршня, необходимость иметь пневмосистему управления прессом с контрольной и управляемой пневмоаппаратурой.

Известен также кривошипный пресс, содержащий станину, в направляющей которой установлен ползун, связанный шатуном с экцентриковым валом и установленный на эксцентриковом валу маховик с фрикционной муфтой включения с приводом от рычажной системы.

1776236

25 которой связаны с маховиком, а ведомые. диски с эксцентрикбвым валом и тормоз эксцентрикового вала, а также механизм пе- 30

40

Недостатком известного пресса являет о, что усилие, передаваемое через рычажную систему от привода на муфту, замыкается через подшипники маховика на станину пресса, что снижает надежность работы подшипника и пресса в целом, приводит к дополнительному расходованию энергии и снижению общего КПД пресса, Укаэанные недостатки существенно снижают эффективность работы пресса, Целью изобретения является повышение эффективности работы пресса, заключающейся в том, что в предлагаемой конструкции .пресса не создается осевых усилий, воздействующих на подшипники маховика, а работа, совершаемая приводом включения муфты, суммируетая с работой электродвигателя привода маховика, что повышает эффективный КПД пресса.

Указанная цель достигается тем, что кривошипный пресс, содержащий станину, в направляющих которой установлен ползун, связанный шатуном с зксцентриковым валом и установленный на эксцентриковом валу на подшипниках маховик, связанный передачей с электродвигателем и фрикционную муфту, ведущие и нажимной диски ремещения нажимного диска муфты в виде толкателей, установленных в маховике с возможностью взаимодействия с нажимным диском приводного элемента с приводом его перемещения и рычажных систем, закрепленных на маховике и выполненных каждые с двуплечим рычагом, сочлененным одним концом с толкателем, а другим с промежуточным рычагом и приводным элементом, выполненным в виде поворотного, смонтированного на маховике с возможностью вращения кулачка, профиль рабочей поверхности которого образован в виде участков каждый с двумя эвольвентами, радиус окружности одной из которых больше радиуса окружности другой, привод кулачка выполнен в виде закрепленного на станине дополнительного электродвигателя, а промежуточный рычаг размещен с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оси эксцентрикового вала.

На фиг.1 изображен общий вид пресса с разрезами; на фиг.2 — общий вид муфты с разрезами; на фиг.3 — вид по стрелке А фиг.1; на фиг,4 — вид по стрелке Б фиг.2; на фиг.5 — профиль кулачка; на фиг.6 — характеристика дополнительного электродвигателя, Кривошипный пресс содержит станину 1, в направляющих 2 которой установлен

5 t0

20 ползун 3, связанный шатуном 4 с эксцентриковым валом 5, На эксцентриковом валу 5 на подшипниках 6 установлен маховик 7, который ременной передачей 8 и шкивом 9 связан с электродвигателем 10, установленным на станине 1. Муфта содержит неподвижный ведущий диск 11, подвижный ведущий диск 12, нажимной диск 13, связанные с маховиком 7 и ведомые диски 14 с фрикционными накладками 15, связанные через шлицевую втулку 16 с экцентриковым валом

5. На маховике 7 на крышке 17 на подшипниках 18 соосно .зксцентриковому валу 5 установлен приводной кулачок 19, образующие поверхности Э1 и Эг которого контактируют с роликами 20, установленными на одном из плеч двуплечих промежуточных рычагов 21, установленных на осях 22 на . крышке 17 маховика 7. Вторым плечом двуплечие промежуточные рычаги 21 через сферические опоры 23 и толкатели 24 связаны с другими двуплечими рычагами 25, которые в свою очередь также через сферические.опоры 23 и толкатели 24, установленные в крышке 17. взаимодействуют с. нажимным диском 13. Нажимной диск 13 подпружинен через шпильки 26 пружинами

27. Кулачок 19, ролики 20, рычаги 21 и другие детали, смонтированные на крышке 17, закрыты кожухом 28, С кулачками 19 жестко связан шкив 29, соединенный посредством ременной передачи 30 с дополнительным электродвигателем 31, установленным с опорой 32 на станине 1 пресса.

Пресс снабжен тормозом 33 эксцентри-. кового вала 5. Тормоз 33 может иметь любую известную конструкцию.

Кривошипный пресс работает следующим образом.

Конструкция пресса позволяет осуществлять работу в режимах одиночного хода, автоматических ходов и наладки. Перед началом работы пресса включается электродвигатель 10. Ползун 3 при этом занимает крайнее верхнее положение, тормоз 33 включен, дополнительный электродвигатель 31 обесточен. нажимной диск 13 отведен пружинами 27 в крайнее правое положение, муфта отключена.

Под действием крутящего момента от электродвигателя 10 маховик 7 приводится во вращательное движение. при этом во вращательное движение приводится и электродвигатель 31, так как вращение его валу передается от маховика 7, крышки 17, рычагов 21 и роликов 20 на кулачки 19. шкив 29 и ременную передачу 30.

Передаточное отношение между валом дополнительного электродвигателя 31 и маховиком 7 выбрано таким образом, чтобы

1776236

10

М» Мэд l, 20

Р1

Мэд 1 (2) 30

40

М л i. 1 з

Fls = — тг — — > Fnp

12 14 (3) 50

55 при вращении маховика 7 при включенном электродвигателе 10 скорость аЪд вращения вала дополнительного электродвигателя 31 была выше его критической скорости ак и ниже номинальной скорости ан вращения (фиг.6).

Для совершения, например, одиночного хода тормоз 33 раотормаживается и включается дополнительный электродвигатель 31 и на его валу возникает крутящий момент Мэд1, который через ременную передачу 30 передается на шкив 29 и кулачки

19.

Таким образом, на кулачки действует крутящий момент где — передаточное отношение ременной передачи 30.

Под действием момента М» кулачок 19 начинает вращаться относительно маховика 7 в сторону вращения маховика 7 и воздействует образующей эвольвентной поверхностью 31 на ролики 20 (фиг.5) и отклоняет их от центра вращения маховика 7.

При этом возникает сила F> где R> — радиус окружности эвольвенты Э1, Величина радиуса В1 выбрана таким образом, чтобы при повороте кулачков 19 отклонения роликов 20 и рычагов 21 были максимальными при минимальном угле поворота кулачков 19. à F> была достаточной для перемещения нажимного диска 13. При этом сила нажатия на нажимной диск 13 где !1 и lz — плечи рычагов 21; !

3 и l4 — плечи рычагов 25;

F>p — суммарное усилие пружин 27.

Перемещение роликов 21 по эвольвентам Э1 обеспечивает быстрое перемещение нажимного диска до силового контакта ведущих 11 и 12 дисков и ведомых дисков 14.

При сближении дисков ролики переходят на эвольвенты 32 (фиг.5) с радиусом Rz окружности меньше радиуса Я1 окружности эвольвенты 3!. При этом сила нажатия на нажимной диск 13 равна

Mý,ä i i) tç в 2н= — р ; — —! г 14 (4) где Rz — радиус окружности эвольвенты 32.

Значения величин, входящих в уравнение (4), выбираются таким образом, чтобы усилие Fz< нажатия на нажимной диск 13 и следовательно усилие на фрикционных накладках муфты было достаточным для создания необходимого расчетного момента муфты. Муфта включена. Совместно с маховиком 7 вращается эксцентриковый вал 5, ползун 3 опускается вниз. В конце хода вниз совершается деформирование заготовки (на рисунках не показана) и последующий ход вверх ползуна 3.

При подходе ползуна 3 к верхнему положению дополнительный электродвигатель

31 обесточивается, активный момент Мэд исчезает, исчезает и момент Мзд на кулачках и следовательно усилие на фрикционных накладках муфты.

Ка обмотки дополнительного электродвигателя 31 подается постоянное напряжение, которое создает на валу тормозной момент, под действием которого скорость вращения вала дополнительного электродвигателя 31 снижается, снижается и скорость вращения шкива 29 и становится меньше скорости вращения маховика 7. Кулачки 19 поворачиваются относительно маховика 7 в сторону вращения маховика 7.

Ролики 20 обкатывают эвольвенты 3 кулачков 19, а затем и эвольвенты 3z кулачков 19 и под действием пружин 27 рычаги

21 занимают первоначальное положение, показанное на фиг.4. Нажимной диск 13 отведен в крайнее правое положение (фиг.2).

Муфта отключена. Дополнительный электродвигатель 31 обесточивается — с его обмоток снимается постоянное напряжение.

Включается тормоз 33, эксцентриковый вал

5 и ползун 3 останавливаются. Цикл одиночных ходов закончен.

При автоматических ходах дополнительный электродвигатель 31 не отключается при подходе ползуна 3 в крайнее верхнее положение и тормоз не включается.

45 Наладочный режим осуществляется последовательными отключением и включением дополнительного электродвигателя 31 и тормоза 33.

Предлагаемая конструкция пресса позволяет осуществлять включение и отключение муфты непосредственно от электродвигателя без использования сжатого воздуха. Энергия, расходуемая дополнительным электродвигателем 31, суммируется с энергией электродвигателя 10. Время отключения муфт существенно меньше по сравнению с временем отключения муфты с приводом от пневмоцилиндра, так как при обесточивании момент на валу дополнительного электродвигателя 31 падает до

1776236 нуля мгновенно и время отключения муфты определяется только упругой раэгрузкойдисков и рычажной системы муфты.

При отсутствии необходимости быстрого отвода нажимного диска 13 достаточно только обесточить дополнительный электродвигатель 31, не подавая на его обмотки постоянный ток.

Тормозной момент на валу дополнительного электродвигателя 31, момента трения в подшипниках. сопротивление ременной передачи 30 и усилия пружин 27 достаточно для отвода нажимного диска 13.

Предлагаемая конструкция пресса позволит существенно повысить эффективность его работы за счет увеличения быстроходности пресса, снижения шума при эксплуатации и возможности применять прессы в цехах при отсутствии сжатого воздуха. Электрическое управление включением муфты упрощает систему управления и синхронизацию работы муфты и тормоза.

Формула изобретения

Кривошипный пресс, содержащий станину, в направляющих которой установлен ползун, связанный шатуном с эксцентриковым валом, и установленный на эксцентриковом валу на подшипниках маховик, связанный передачей с электродвигателем, муфту, ведущие и нажимной диски которой связаны с маховиком, а ведомые диски — с эксцентриковым валом, тормоз эксцентри5 кового вала, а также механизм перемещения нажимного диска муфты в виде толкателей, установленных в маховике с воэможностью взаимодействия с нажимным диском, приводного элемента с приво10 дом его перемещения и рычажных систем, закрепленных на маховике и выполненных каждая с двуплечим рычагом, сочлененным одним концом с толкателем, а другим — с промежуточным рычагом и приводным эле15 ментом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности в работе пресса, приводной элемент выполнен в виде смонтированного на маховике с возмож- . ностью вращения поворотного кулачка, 20 профиль рабочей поверхности которого образован в виде участков, каждый с двумя эвольвентами, .радиус окружности одной из которых больше радиуса окружности другой, привод кулачка выполнен в виде эа25 крепленного на станине дополнительного электродвигателя, а промежуточный рычаг

Р азмещен с воэможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оси эксцентрикового вала, Ю

1776236

1776236

1776236 р

Составитель А. Сафонов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор П. Гереши

Редактор Н. Соколова

Проиаеодстаенно-иадатееескии комбинат "Патент". г. Ужгород, уе.Гагарина, 101

Заказ 4045 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5