Винтовой пресс

 

Изобретение относится к механическим прессовым машинам. Винтовой пресс содержит винт с двумя участками резьбы разного шага, гайки и привода, при этом участки резьбы расположены в порядке убывания шага в направлении перемещения гаек, которые являются опорами для помещения между ними объекта прессования. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к механическим прессовым машинам.

Известен винто-рычажный механизм пресса [1] содержащий винт с двумя нарезками (левой и правой) одинакового радиуса и шага, две гайки, входящие в соединение с винтом, два рычага, соединенных в шарниры с гайками между собой и с подвижным ползуном, скользящим в неподвижных направлениях и воздействующим на объект прессованиями.

Недостатком известного пресса является малый коэффициент усиления.

Наиболее близким к заявляемому является винтовой пресс [2] содержащий винт с двумя участками резьбы разного шага, гайки и привод. Недостатком этого пресса является малый коэффициент усиления и невозможность использования его в широком диапазоне усилий.

Задачей изобретения является создание такого винтового пресса, который позволил бы существенно повысить коэффициент усиления между приложенным усилием и усилием, действующим на объект прессования.

Сущность изобретения состоит в том, что в винтовом прессе, включающем в себя винт с двумя резьбами, гайками и привод, участки резьбы расположены в порядке убывания шага в направлении перемещения гаек, а гайки выполняют роль опор для помещения между ними объекта прессования.

Предлагаемый винтовой пресс представлен на чертеже. Пресс состоит из стержня с резьбами 1 и 2, имеющими средние радиусы r₁ и r₂, углы подъема резьб β₁ и β₂ шаги винта h₁ и h₂. Винт вращается рукоятью 3 радиусом R и закреплен в подшипниках. На винте накручены гайки 4 и 5 с упорами, которые, в частности, не позволяют гайкам вращаться. Гайки являются опорами для помещения между ними объекта, подвергающегося обработке.

Если повернуть винт 1 рукоятью 3 на некоторый угол ϕ силой F, гайки 4 и 5 с упорами сблизятся между собой на расстояние DS равное разности прохождения путей гайками 4 и 5, т.е. на ΔS = S₂- S₁ (1) Работы, совершаемые силами F и Q с учетом (1) определяются уравнениями A_Q= Q·ΔS = Q(S₂-S₁) ; A_F= F·R·ϕ (2) Очевидно, что работа, которую совершает сила F на рукояти при повороте ее и винта на некоторый угол ϕ если в первом приближении пренебречь потерями на трение, равна работе, которую совершает сила Q на гайках с упорами, тогда из соотношения (2) найдем, что Здесь Q получаемая сила, F действующая сила (на рукояти), (S₂-S₁) разность хода гаек, R радиус рукояти,
ϕ - угол поворота рукояти.

Чтобы найти разность хода гаек, выразим S₂ и S₁ через шаги резьб

Подставив (4) и (3), найдем, что

Из (5) видно, что усилие будет тем больше, чем меньше окажется разность шагов (h₂-h₁).

Представим шаги h₁ и h₂ участков резьб винта через радиусы резьб (r₁ и r₂) и углы подъема резьб ( (β₁ и β₂) )
h₁= 2πr₁·tgβ₁, h₂= 2πr₂tgβ₂ (6)
Подставим эти значения шагов из (6) в формулу (5) и получим

Из полученного следует, что путем изменения r₁, β₁ r₂ и β₂ можно добиваться в (7) какого угодно по малости знаменателя (r₂tgβ₂-r₁tgβ₁) т.е. получать какое угодно большое значение усилия прессования Q. Так как этот знаменатель теоретически может быть доведен до нуля, то сила Q может достигать бесконечно больших значений. Коэффициент усиления в таком прессе будет иметь значение

что показывает принципиальное отличие предлагаемого пресса от прототипа.

Формула изобретения

Винтовой пресс, содержащий винт с двумя участками резьбы разного шага, гайки и привод, отличающийся тем, что участки резьбы расположены в порядке убывания шага в направлении перемещения гаек, которые являются опорами для помещения между ними объекта прессования.

РИСУНКИ

Рисунок 1