Механизм управления механическим прессом

 

Использование: изобретение относится к кузнечно-прессовому машиностроению. Сущность изобретения: задача, на решение которой направлено изобретение - уменьшение расхода рабочего агента (воздух, жидкость) силовым цилиндром включения пресса и сокращение расхода металла на его изготовление, а также регулирование величины автоматического предохранения пресса от перегрузки по усилию. Управляющий работой пресса силовой цилиндр включения 24 взаимодействует со станиной 1 и двухзвенным шатуном 3 через подвижные элементы, выполненные в виде двуплечего рычага 11 с центральным шарниром 12, при этом звенья 13 и 14 рычага установлены под углом друг к другу и каждое из звеньев образует с линией, соединяющей их внешние шарниры 9 и 10, угол 0 - 15^o, а тело наружного звена 14 после центрального шарнира 12 выполнено в виде свободно нависающей части 16 над телом внутреннего звена 13 двуплечего рычага с расположенным в ней регулируемым упором 15, контактирующим с упругим элементом 19, установленным в теле внутреннего звена 13 двуплечего рычага 11. Одновременно опорная часть 20 внешнего шарнира 10 наружного звена 14 выполнена регулируемой по высоте. Система обеспечивает уменьшение расхода рабочего агента и металла и надежность регулирования автоматического предохранения пресса от перегрузки по усилию. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение касается кузнечно-прессового машиностроения.

Известен принятый в качестве аналога механизм управления механическим прессом (см. патент Германии N 561059, кл. 49 г, группа 12 с приоритетом от 12.10.1930), содержащий смонтированный в станине кривошипный вал, связанный посредством двухзвенного шатуна с ползуном, размещенным в направляющих станины, при этом шатун через промежуточные подвижные элементы связан со станиной пресса, установленный шарнирно на станине пневмоцилиндр.

Недостатками известного механизма управления механическим прессом являются повышенный расход рабочего агента (воздух, жидкость) пневмоцилиндром включения пресса и увеличенный расход металла на его изготовления по причине выполнения подвижных элементов, связывающих пневмоцилиндр и центральный шарнир двухзвенного шатуна с помощью поршня и штока, который напрямую соединяется с центральным шарниром ломающегося шатуна.

Кроме того, к недостаткам известной конструкции относится также отсутствие возможности регулирования величины автоматического предохранения пресса от перегрузки по усилию, что снижает ее технические и эксплуатационные возможности.

Известен принятый в качестве прототипа механизм управления механическим прессом (см. авт. свид. N 465054, кл. В 30 В 15/14 и В 30 В 1/16 с приоритетом от 8.09.1972 г.), содержащий смонтированный в станине кривошипный вал, связанный посредством двухзвенного шатуна с ползуном, размещенным в направляющих станины, при этом шатун через промежуточные подвижные элементы связан со станиной пресса, установленный шарнирно на станине пневмоцилиндр, и предохранительное устройство от перегрузок.

К недостаткам данного механизма управления механическим прессом относятся такие же недостатки, как и в вышеуказанной конструкции аналога по патенту Германии N 561059.

Несмотря на то что в конструкции прототипа по авт. свид. СССР N 465054 имеется предохранительное устройство от перегрузок пресса по усилию в виде пакета тарельчатых пружин, установленных в станине машины, последний позволяет осуществить предохранение пресса от перегрузки только при каком-то одном заданном усилии перегрузки и не позволяет выполнить регулирование и изменение однажды заданной величины этого усилия, а также не обеспечивает автоматическое предохранение пресса от перегрузки в принятом диапазоне усилий от Р Рноминальное до Р 1,1 1,3 Рноминальное.

Задача изобретения уменьшение расхода рабочего агента (воздух, жидкость) пневмоцилиндром включения пресса и сокращение расхода металла на его изготовление, а также обеспечение возможности регулирования величины автоматического предохранения пресса от перегрузки по усилию при его значении во всем диапазоне Р 1,1 1,3 Рноминальное.

Уменьшение расхода рабочего агента (воздух, жидкость) пневмоцилиндром включения пресса и сокращение расхода металла на его изготовление достигаются тем, что 1) промежуточные элементы выполнены в виде ломающегося двуплечего рычага, одно плечо которого шарнирно связано с шатуном, другое через шарнир со станиной, а центральный шарнир со штоком пневмоцилиндра, при этом плечи ломающегося рычага взаимодействуют между собой через предохранительное устройство, выполненное податливым, а острый угол между указанными плечами не превышает 30^o; 2) шарнир, связывающий ломающийся рычаг со станиной, своим корпусом установлен в сквозном вертикальном пазу плиты, закрепленной на станине.

Техническое исполнение подвижных элементов согласно вышеуказанным пп. 1 2 позволяет использовать конструкцию пневмоцилиндра включения меньших размеров и металлоемкости и обеспечить уменьшение расхода рабочего агента (воздух, жидкость).

Регулирование величины автоматического предохранения пресса от перегрузки по усилию достигается тем, что 1) предохранительное устройство выполнено в виде регулируемого упора, взаимодействующего с упругим элементом; 2) центр шарнира "А" наружного звена двуплечего рычага регулируется по высоте относительно центра шарнира "В" внутреннего звена двуплечего рычага путем перемещения и регулирования опорной части шарнира "А" в сквозном вертикальном пазу плиты, закрепленной на станине; 3) перемещение и регулирование по высоте шарнира "А" позволяет установить в нижнем положении ползуна равенство величин углов "α" и "ϕ" (см. фиг.1), что обеспечивает перпендикулярность осевой линии, связывающей центры шарниров "А" и "В" двуплечего рычага, вертикальной осевой линии ползуна, что, в свою очередь, обеспечивает максимальную величину нагрузки, предохраняющей пресс от перегрузки по усилию в момент выполнения им рабочей операции.

Следует сказать о том, что увеличение значения величины углов "α" и "ϕ" в результате регулирования приводит к уменьшению значения величины предохраняющей нагрузки пресса от его заклинивания при сохранении в то же время без изменения заданной величины усилия силового цилиндра включения машины.

Задача изобретения решается на основе принципиально новых технических решений, неизвестных как в прототипе, так и ни в одном из известных объектов.

На фиг.1 изображен предлагаемый механизм управления механическим прессом в разрезе; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Механизм управления механическим прессом содержит смонтированный в станине 1 кривошипный вал 2, связанный посредством двухзвенного шатуна 3, состоящего из звеньев 4 и 5, с ползуном 6, размещенным в направляющих 7 станины 1. Центральный шарнир 8 шатуна 3, шарнир 9 звена 5 шатуна и шарнир 10 на станине 1 расположены на одной осевой линии при достижении нижнего рабочего положения ползуном 6, что достигается регулировкой величины углов "α" и "ϕ".

Шатун 3 связан с шарниром 10 станины 1 через промежуточные элементы, выполненные в виде ломающегося двуплечего рычага 11 с центральным шарниром 12. Одно плечо 13 двуплечего рычага 11 через шарнир 9 связано с шатуном 3, а другое плечо 14 связано через шарнир 10 со станиной 1. При этом плечи 13 и 14 ломающегося рычага 11 взаимодействуют между собой через предохранительное устройство 15, выполненное податливым, а острый угол между указанными плечами 13 и 14 не превышает 30^o.

Наружное звено 14 двуплечего рычага 11 своим внутренним концом выполнено за центральным шарниром 12 в виде свободно нависающей части 16 над телом внутреннего звена 13 рычага 11 с расположенным в ней регулируемым упором 15, состоящим из винта 17 с контргайкой 18, который взаимодействует с упругим элементом 19, установленным в теле внутреннего звена 13 двуплечего рычага 11. Шарнир 10 ("А"), связывающий ломающийся рычаг 11 со станиной 1, своим корпусом 20 установлен в сквозном вертикальном пазу плиты 21, закрепленной на станине пресса.

На кронштейне 22 станины 1 через шарнир 23 установлен пневмоцилиндр включения 24 в виде корпуса 25 и поршня со штоком 26, взаимодействующих с шарниром 27, установленным в теле звена 14. Ползун 6 постоянно взаимодействует через штангу 28 с уравновешивателем 29, удерживающим ползун в верхнем исходном положении при отключенном пневмоцилиндре 24.

Система управления механическим прессом работает следующим образом.

При нахождении ползуна 6 под действием усилия уравновешивателя 29 в верхнем исходном положении звенья 4 и 5 шатуна 3 совершают при вращении вала 2 непрерывные качательные движения относительно соединяющего их центрального шарнира 8, а поршень со штоком 26 совершают непрерывное возвратно-поступательное движение относительно корпуса 25 пневмоцилиндра включения 24. Для возможности совершения рабочего хода ползуна 6 производится подача сжатого воздуха в надпоршневую полость пневмоцилиндра 24, в результате чего звенья 13 и 14 двуплечего рычага 11 выпрямляются до упора винта 17 в упругий элемент 19. В дальнейшем ползун 6 перемещается вниз и совершает рабочую операцию только от действия вращения кривошипного вала 2. Одновременно с этим перемещаются вниз и связанные с ползуном детали уравновешивателя 29.

При совершении технологической операции, если усилие превосходит допустимое, величина которого была задана усилием пневмоцилиндра 24 и значениями углов "α" и "ϕ", происходит автоматический возврат звеньев 13 и 14 в исходное верхнее положение с одновременным подъемом вверх ползуна 6 под действием усилия уравновешивателя 29. При этом вал 2 без помех продолжает свое вращение в опорах станины.

Для выключения пресса при обратном ходе ползуна 6 из крайнего нижнего в крайнее верхнее положение сжатый воздух из полости пневмоцилиндра 24 выпускается в атмосферу, после чего ползун 6 занимает свое исходное верхнее положение под действием усилия уравновешивателя 29, а детали шатуна 3, двуплечего рычага 11 и пневмоцилиндра 24 совершают свободные холостые перемещения. Далее по команде цикл повторяется.

Предложенная конструкция позволяет уменьшить расход рабочего (воздух, жидкость) пневмоцилиндром включения пресса и сократить расход металла на его изготовление, а также обеспечить надежное регулирование величины автоматического предохранения пресса от перегрузки по усилию.

Формула изобретения

1. Механизм управления механическим прессом, содержащий смонтированный в станине кривошипный вал, связанный посредством двухзвенного шатуна с ползуном, размещенным в направляющих станины, при этом шатун через промежуточные подвижные элементы связан со станиной пресса, установленный шарнирно на станине пневмоцилиндр и предохранительное устройство от перегрузок, отличающийся тем, что промежуточные элементы выполнены в виде ломающегося двуплечего рычага, одно плечо которого шарнирно связано с шатуном, другое через шарнир со станиной, а центральный шарнир с штоком пневмоцилиндра, при этом плечи ломающегося рычага взаимодействуют между собой через предохранительное устройство, выполненное податливым, а острый угол между указанными плечами не превышает 30^o.

2. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что предохранительное устройство выполнено в виде регулируемого упора, взаимодействующего с упругим элементом.

3. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что шарнир, связывающий ломающийся рычаг со станиной, своим корпусом установлен в сквозном вертикальном пазу плиты, закрепленной на станине.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2