Виброизолирующее устройство кузнечного молота

 

Использование: в тяжелом машиностроении и при установке кузнечных молотов. Сущность изобретения: устройство содержит пакеты листовых рессор 3 с хомутами 2. Шабот 1 молота устанавливается на хомуты 2. Концы рессор 3 установлены в опоры 4 на дне приямка фундамента 6. Каждый рессорный узел имеет самостопорящий механизм 7 хомута рессоры. Он выполнен в виде гидроцилиндра , закрепленного в корпусе Корпус связан с опорами посредством направляющих пазов 12 и штырей 13 в опорах 14, Шток гидроцилиндра жестко связан с хомутом. Гидроцилиндр имеет систему управления . 4 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 21 J 13/06

ГОСУДАР СТВ Е ННО Е ПАТЕ НТНОЕ

ВЕДОМСТВО CC CP (ГОСПАТЕНТ СССР) 6...;.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИФ--(72) Г.В.Ардабье вский, П.Л. Гудков, В.С.Носов и А.А.Холодов с

I»

\»

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4906307/27 (22) 04,12.90 (46) 07.12.92. Бюл, N 45 (71) Нижегородский политехнический институт (56) Климов И.З. и др. Виброизоляция штамповочных молотов. М„Машиностроение, 1979, с.76. (54) ВИБРОИЗОЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

КУЗНЕЧНОГО МОЛОТА,, Я2„„1779458 А1 (57) Использование: в тяжелом машиностроении и при установке кузнечных молотов.

Сущность изобретения: устройство содержит пакеты листовых рессор 3 с хомутами 2.

Шабот 1 молота устанавливается на хомуты

2. Концы рессор 3 установлены в опоры 4 на дне приямка фундамента 6. Каждый рессорный узел имеет самостопорящий механизм

7 хомута рессоры. Он выполнен в виде гидроцилиндра, закрепленного в корпусе Корпус связан с опорами посредством направляющих пазов 12 и штырей 13 в опорах 14, Шток гидроцилиндра жестко связан с хомутом. Гидроцилиндр имеет систему управления. 4 ил.

1779458

Изобретение относится к тяжелому технологическому машиностроению и может быть использовано при установке кузнечных молотов, Известно виброизолирующее устройст- 5 во кузнечного молота, содержащее расположенные под шаботом упругие узлы в виде пакетов листовых рессор, связанных хомутами, установленных в опорах на дне приямка фундамента. 10

Недостаток этой конструкции — бесполезное рассеивание значительной части энергии удара молота. которая передается шаботу во время совершения технологической операции, за счет работы сил трения 15 между листами рессор при послеударных вертикальных колебаниях шабота, При этом число послеударных циклов колебаний шабота на рессорах может достигать 1,5 — 2,0 до момента затухания, что приводит в резуль- 20 тате к усталостным разрушениям листов рессор и выходу их из строя. Фундамент при этом после каждого удара молота воспринимает через рессоры и опоры значительные знакопеременные динамические нагрузки, 25 достигающие половины веса шабота. Отра- женная после удара молота кинематическая энергия шабота значительна для молотов с неподвижным перед ударом шаботом в зависимости от жесткости, удара и может со- 30 ставлять от 4 до 10 энергии удара для штамповочных молотов (соотношение соударяющихся масс 1:20), от 6 до 3% для ковочных паровоздушных молотов (соотношение соударяющихся масс 1:15), от 7 до 35

16% для ковочных пневматических молотов (соотношение соударяющихся масс 1:12), Необходимость большого количества ударов снижает производительность молота.

Цель изобретения — повышение долго- 40 вечности и производительности молота за счет увеличения эффективности удара.

Поставленная цель достигается тем, что в виброизолирующем устройстве кузнечного молога, содержащем расположенные под 45 шаботом упругие узлы в виде пакетов листовых рессор, связанных хомутами, установленных в опорах на дне приямка фундамента, каждый упругий узел снабжен гидроцилиндром с системой управления и 50 корпусом с направляющими пазами, гидроцилиндр закреплен в корпусе, а его шток жестко связан с хомутом, опоры выполнены со штырями, размещенными в пазах корпуса и установлены с возможностью горизон- 55 тального пе . емещения относительно корпуса, система управления включает датчики положения, согласующее устройство. гидромагистр = со сливныл баком и управляемым обра1/ .-IM клагtаI 0л1 при этом надпоршневая полость гидроцилиндра соедикена со сливным баком через управляемый обратный клапан, а последний связан c согласующим устройством, к которому подсоединены датчики.

Такое выполнение виброизолирующего устройства позволяет фиксировать шабот молота в крайней нижней точке его отскока после удара, т,е. "запасать" отраженную после удара кинетическую энергию шабота, а перед последующим ударом в нужный момент времени с помощью системы управления самостопорящего механизма хомута рессоры освобождать шабот, создавая встречное его движение разгоняющимся падающим частям таким образом, чтобы в момент удара скорость шабота была максимальной. Это повышает эффективную энергию удара молота без дополнительных затрат энергии извне, используя "запасенную" энергию от предыдущего удара. Возрастает эффективность удара, что реально выражается в большей величине деформации поковки за удар. После встречного удара шабот будет иметь энергию. близкую к нулю, причем скорость шабота может быть направлена как вниз, так и вверх. В любом случае самостопорящий механизм хомута рессоры фиксирует шабот в нижней точке его послеударного колебательного движения, близкой к статическому положению.

Далее цикл работы устройства повторяется; на первом ударе "запасение" энергии, на последующем — ее отдача.

Шабат и рессоры при такой работе виброизолирующего устройства практически совершают не более 1/2 цикла колебаний. причем растянутого по времени между двумя соседними ударами молота íà te»cr, т,е. отскок после первого удара 1>т« — 1/4 цикла колебаний и разгон навстречу падающим частям перед вторым ударом teoae — еще 1/4 цикла колебаний. Это уменьшает динамическое воздействие на фундамент и увеличивает долговечность рессор. Кроме того. возрастает отраженная кинетическая энергия падающих частей, которая выражается в большей величине отскока падающих частей после удара вверх. Это может быть использовано для облечения и ускорения возврата падающих частей в исходное положение, а следовательно, уменьшаются затраты энергии на подъем падающих часгей и увеличивается число ударов молота в минуту без дополнительных затрат энергии.

На производство изделия (поковки) теперь требуется меньшее количество ударов, т.к. при каждом ударе на деформирование идет большее количество энергии. т.е. возрастае производительность молота.

1779458

На фиг, 1 изображено предлагаемое виброизолирующее устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг, 1; на фиг, 3— самостопорящий механизм хомута рессоры с системой управления; на фиг. 4 — ходограммы падающих частей Z« LLI 6oT Z кузнечного молота с использованием предлагаемого виброизолирующего устройства.

Шабот 1 молота установлен на хомуты 2 упругих узлов в виде пакетов листовых рессор 3, которые своими нижними листами установлены в опоры 4, расположенные вместе с эластичными подкладками 5 на дне приямка фундамента 6. Самостопорящий механизм 7 хомута 2 рессоры 3, например гидравлического типа, представляет собой гидроцилиндр 8, закрепленный в корпусе 9 виброизолирующего устройства. Поршень со штоком 10 гидроцилиндра жестко закреплены к хомуту рессоры. Корпус 9 связан с опорами 4 посредством продольных горизонтальных направляющих 11, выполненных в виде пазов 12 в корпусе 9 и штырей

13 в опорах 4, Корпус 9 установлен в опорах с зазором Лотносительно дна приямка фундамента. Высота корпуса 9 Нк не должна быть выше уровня подошвы шабота молота при максимально допустимом прогибе рессор. Рабочая (надпоршневая) полость гидроцилиндра соединена со сливным баком

14 через обратный клапан 15, управляемый от датчика 16 положения падающих частей, датчика 17 положения шабота, согласующим устройством 18, Вентиль 19 предназначен для соединения при необходимости рабочей полости гидроцилиндра 8 со сливным баком 14, минуя обратный клапан 15, и в исходном поло>кении закрыт.

Устройство работает следующим образом.

Цикл его работы рассчитан на два удара. Перед первым ударом, когда шабот 1 неподвижен и статически уравновешен, клапан 15 закрыт, т.к. нет сигнала от датчика

17 и согласующего устройства 18, После упpyro-пластического удара шабот 1 приобретает некоторую кинетическую энергию и начинает движение вниз, сжимая рессоры 3 и передавая динамическую нагрузку через опоры 4, эластичные подкладки 5 на дно приямка фундамента 6. При этом хомут 2 рессоры 3 вместе со штоком 10 и поршнем увеличивает рабочую полость цилиндра 8, самопроизвольно открывая клапан 15, который всасывает жидкость из бака 14 в рабочую полость гидроцилиндра 8, Концы рессор 3 вместе с опорами 4 осуществляют незначительные горизонтальные перемещения в направляющих 11 корпуса 9, компенсируемые сдвиговыми деформациями

45 эластичных подкладок 5 в пределах упругих деформаций, По достижении крайней нижней точки хода вниз (точка В2 на фиг. 4) шабот 1 пере1 дает кинетическую энергию своего отскока после удара в потенциальную энергию сжатия рессор 3, Последующего возврата шабота 1 в исходное равновесное положение не происходит, т.к. клапан 15 самопроизвольно запирает рабочую полость гидроцилиндра 8, заполненную жидкостью. Происходит первый этап работы самостопорящего устройства 7 хомута 2 рессоры 3 — запасение отраженной после удара молота энергии отскока шабота.

Падающие части молота после удара осуществляют движение вверх (фиг. 4) до какой-либо точки с1(с1, с1, cI ) в зависимоI И И сти от технологической операции, и датчик

16 фиксирует это положение, Датчик 17 фиксирует крайнее нижнее положение шабота

1. Согласующее устройство 18, получая сигналы от датчиков 16 и 17, дает сигнал на открытие клапана 15 лишь по прошествии какого-то времени t n после начала движения падающих частей на разгон вниз (точка с1, с1, с1, р ), что соответствует точкам

I И Ill

c2(c2 с2, с2 ). Таким образом, чтобы скорость шабота 1 вверх в момент соударения с падающими частями (точки d< и d2) была максимальной. При этом соударение происходит вблизи статического равновесного положения шабота, После такого удара шабот имеет отраженную кинетическую энергию во много раз меньшую, чем после предыдущего удара по неподви>кному шаботу. Согласующее устройство 18 заканчивает управление клапаном 15 к моменту достижения шаботом 1 крайней нижней точки после удара молота, которая при малых энергиях отскока шабота после встречного удара практически соответствует исходному статическому его положению, В случае необходимости или в аварийной ситуации вентиль 19 может быть открыт, B этом случае работа виброизолирующего устройства аналогична прототипу с добавлением гидродемпфера при возврате шабота в исходное положение.

Использование устройства обеспечивает повышение эффективности удара за счет запасенной отраженной энергии удара шабота от предыдущего удара, снижение динамического воздействия на фундамент и увеличение долговечности рессор за счет сокращения в несколько раз циклов нагружения и разгрузки рессор между соседними ударами молота, что повышает его производительность.

177945S

Формула изобретения

Виброизолирующее устройство кузнечного молота. содержащее расположенные под шаботом упругие узлы в виде пакетов листовых рессор, связанных хомутами, установленных в опорах на дне flpMRMKB фундамента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения долговечности и производительности молота за счет увеличения эффективности удара, каждый упругий узел снабжен гидроцилиндром с системой управления и корпусом с направляющими пазами, гидроцилиндр закреплен в корпусе, а его шток жестко связан с хомутом, опоры выполнены со штырями, размещенными в пазах корпуса, и установлены с возможностью горизонтального перемещения отно5 сительно корпуса, система управления включает датчики положения. согласующее устройство, гидромагистраль со сливным баком и управляемым обратным клапаном, при этом подпоршневая полость гидроци10 линдра соединена со сливным баком через управляемый — обратный клапан, а последний связан с согласующим устройством, к которому подсоединены датчики.

1779458

Г-b фЖ70

Составитель Г.Ардабьевский

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н,Король

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101

Заказ 4405 Тираж Подписное

ВНИИПИ! ссударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССP

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