Способ предохранения кривошипных прессов от перегрузок по усилию на ползуне



Способ предохранения кривошипных прессов от перегрузок по усилию на ползуне
Способ предохранения кривошипных прессов от перегрузок по усилию на ползуне

 


Владельцы патента RU 2427466:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный индустриальный университет (RU)

Изобретение относится к кузнечно-прессовому машиностроению и может быть использовано в конструкциях кривошипных прессов, имеющих разъемную станину, стянутую шпильками. При превышении усилия на ползуне пресса номинальной величины снижают жесткость силового контура, созданного станиной пресса, его исполнительным механизмом, деформирующим инструментом и обрабатываемым изделием. При этом для затяжки разъемной станины используют шпильки, имеющие диаметр средней части, обеспечивающий снижение жесткости силового контура до величины, составляющей 10-30% от эффективной жесткости пресса. В результате обеспечивается долговечное и безинерционное предохранение кривошипных прессов от перегрузок по усилию на ползуне при любых достижимых скоростях деформирования обрабатываемого изделия. 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях кривошипных прессов и других кузнечно-прессовых машин с возвратно-поступательным движением рабочего звена, подвергающихся перегрузкам, связанным с особенностями технологического нагружения или другими факторами.

Известен способ предохранения кривошипных прессов от перегрузок по усилию на ползуне (Кузнечно-штамповочное оборудование: Учебник для машиностроительных вузов / А.Н.Банкетов, Ю.А.Бочаров, Н.С.Добринский и др.; Под ред. А.Н.Банкетова, Е.Н.Ланского. - 2 изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. - с.233, рис.17.2), основанный на встраивании в силовой контур, создаваемый обрабатываемым изделием, инструментом, исполнительным механизмом и станиной пружинно-рычажных устройств, снижающих жесткость силового контура при превышении усилия на ползуне номинальных значений. Недостатки способа - громоздкость реализующих его устройств и низкая точность срабатывания, связанная с непостоянством передаточной функции рычажных систем при различных обобщенных координатах процесса нагружения, что ограничивает его применение горизонтально-ковочными машинами и холодно-высадочными автоматами для предохранения дополнительного исполнительного механизма (механизма зажима заготовки).

Известен способ предохранения кривошипных прессов от перегрузок по усилию на ползуне (авторское свидетельство СССР №1639976, 1991), основанный на встраивании в силовой контур, создаваемый обрабатываемым изделием, инструментом, исполнительным механизмом и станиной неметаллических упругих элементов, деформирующихся при превышении усилия на ползуне номинальных значений. Недостатки способа - ограниченная долговечность и низкая точность срабатывания реализующих способ устройств, снижение эффективной жесткости прессов, невозможность реализации в кривошипных прессах для объемной штамповки в связи с недопустимо высокими удельными нагрузками на упругие элементы.

Известен способ предохранения кривошипных прессов от перегрузок по усилию на ползуне (Листоштамповочные механические прессы. Ровинский Г.Н., Злотников С.Л. - Л.: Машиностроение, 1968. - с.283, рис.166), основанный на встраивании в силовой контур, создаваемый обрабатываемым изделием, инструментом, исполнительным механизмом и станиной гидравлических или гидромеханических предохранительных устройств. Недостаток способа - инерционность срабатывания реализующих его устройств, ограничивающая его применение тихоходными средними и тяжелыми листоштамповочными прессами. Другой недостаток - невозможность применения в прессах для объемной штамповки с высокими удельными нагрузками на стол и ползун, поскольку совокупность применяемых в прессах гидравлических устройств не рассчитана на возникающие в этих условиях давления.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ предохранения кривошипных прессов от перегрузок по усилию на ползуне (Листоштамповочные механические прессы. Ровинский Г.Н., Злотников С.Л. - Л.: Машиностроение, 1968. - с.282, рис.165), основанный на встраивании в силовой контур, создаваемый обрабатываемым изделием, инструментом, исполнительным механизмом и станиной предохранительных устройств с разрушающимися элементами. Недостатки способа - низкая точность срабатывания, связанная с постепенным снижением усилия срабатывания предохранителя в результате усталостных явлений, отсутствие самовосстанавливаемости.

Предлагаемый способ направлен на обеспечение долговечного и безинерционного предохранения кривошипных прессов от перегрузки по усилию на ползуне при любых достижимых скоростях деформирования обрабатываемого изделия.

Указанный технический результат достигается тем, что способ предохранения от перегрузок по усилию на ползуне кривошипного пресса, имеющего разъемную станину, стянутую шпильками, заключается в том, что при превышении усилия на ползуне пресса номинальной величины снижают жесткость силового контура, созданного станиной пресса, его исполнительным механизмом, деформирующим инструментом и обрабатываемым изделием, при этом для затяжки разъемной станины используют шпильки, выполненные с диаметром средней части, обеспечивающим снижение жесткости упомянутого силового контура до величины, составляющей 10-30% от эффективной жесткости пресса.

Заявляемый способ включает в себя следующую последовательность операций (фиг.1):

1. Разъемная станина стягивается стяжными шпильками 2 таким образом, чтобы при превышении усилия на ползуне номинальной величины стык затянутого соединения раскрывается.

2. Диаметр средней части стяжных шпилек 2 подбирается так, чтобы после раскрытия стыка жесткость силового контура, создаваемого обрабатываемым изделием 4, инструментом, исполнительным механизмом, состоящим из ползуна 3, шатуна 5 и главного вала 6, и станиной 1, составляла 10÷30 от эффективной жесткости пресса.

3. При раскрытии стыка установленные на станину датчики усилия 7 отключают пресс так, что ее рабочий орган приходит в КИП с сигнализацией о факте перегрузки.

4. Гидрогайка 8 или другое известное устройство перезатягивает шпильку, восстанавливая расчетное усилие срабатывания в соответствии с измеренной деформацией в режиме ручного дистанционного или автоматического управления.

Подробнее сущность заявляемого способа поясняется чертежами:

- на фиг.1 показана схема реализации способа при защите пресса;

- на фиг.2 приведено развитие перегрузок на ползуне пресса. Развитие перегрузок на ползуне пресса описывается фиг.2.

Рассматривается предельный вариант - графиком технологической операция является график эффективной жесткости пресса. По вертикальной оси отложено текущее усилие на ползуне пресса Р, по горизонтальной - недоход ползуна s до КРП. Точка а соответствует началу деформации обрабатываемого изделия, точка б - усилию раскрытия стыка станины, точка в - переходу центральной части шпилек 2 в пластическую область, точка г - переходу ползуна через КРП. Угол α характеризует эффективную жесткость пресса, угол β - линейную жесткость пресса после раскрытия стыка станины, угол γ - линейную жесткость пресса при переходе центральной части шпилек в пластическую область. В зависимости от соотношений параметров пресса и шпилек пластическая область в ряде случаев может отсутствовать (например, для автоматов с малой относительной величиной хода ползуна).

Шпильки 2 имеют неограниченную долговечность при нормальном режиме работы пресса и ограниченную долговечность при работе пресса в условиях перегрузок. В последнем случае разрушение шпилек определяется исчерпанием ресурса пластичности.

В качестве примера реализации заявляемого способа в таблице 1 приведены результаты перегрузки кривошипного горячештамповочного пресса номинальным усилием 25 МН, а также листоштамповочного автомата номинальным усилием 1 МН.

Таблица 1
Результаты применения заявляемого способа предохранения кривошипных прессов по усилию на ползуне
№ п/п Параметр Без предохранения С предохранением с помощью предлагаемого способа
1 Материал шпилек сталь 45 нормализация, 230-250 НВ
2 листоштамповочный автомат номинальным усилием 1 МН
3 Рзн 1.2-1.8 0.932
4 Сэф2эф1 1.0 0.26
5 Pmaxн 2.9 1.18
6 горячештамповочный пресс номинальным усилием 25 МН
7 Рзн 1.2-1.8 0.86
8 Сэф2эф1 1.0 0.23
9 Pmaxн 2.7 1.10

В таблице:

Рз - усилие затяжки шпилек;

Сэф1 - эффективная жесткость пресса до раскрытия стыка станины;

Сэф2 - эффективная жесткость пресса после раскрытия стыка станины;

Pmax - максимальное усилие перегрузки на ползуне.

Способ предохранения от перегрузок по усилию на ползуне кривошипного пресса, имеющего разъемную станину, стянутую шпильками, отличающийся тем, что при превышении усилия на ползуне пресса номинальной величины снижают жесткость силового контура, созданного станиной пресса, его исполнительным механизмом, деформирующим инструментом и обрабатываемым изделием, при этом для затяжки разъемной станины используют шпильки, выполненные с диаметром средней части, обеспечивающим снижение жесткости упомянутого силового контура до величины, составляющей 10-30% от эффективной жесткости пресса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к кузнечно-прессовому машиностроению и может быть использовано в кривошипных прессах для обеспечения их предохранения от перегрузок. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к защитным системам для использования с машиной, имеющей движущийся рабочий орган, перемещаемый по известной траектории.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для контроля термической затяжки колонн пресса, преимущественно гидравлического, в процессе его эксплуатации.

Изобретение относится к обработке материалов давлением и может быть использовано в штамповочных прессах. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в кривошипных прессах, в частности в листоштамповочных прессах, предназначенных для выполнения операций, заканчивающихся в крайнем рабочем положении ползуна при наибольшем значении технологического усилия (гибка с калибровкой, чеканка и т.п.).

Изобретение относится к кузнечно-прессовому машиностроению и может быть использовано для предохранения прессов от перегрузки, преимущественно кривошипных. .

Изобретение относится к области кузнечно-прессового машиностроения, а именно к конструкции устройств клапанных для гидравлических предохранителей пресса. .

Изобретение относится к кузнечно-прессовому оборудованию. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечно-прессовом оборудовании. .

Изобретение относится к кузнечно-прессовому оборудованию, в частности к конструкции механических прессов. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для брикетирования углеродосодержащих и других полидисперсных сыпучих материалов для дальнейшего использования в чугунолитейных и шлаковых вагранках, в шахтных печах цветной металлургии

Изобретение относится к кузнечно-прессовому оборудованию и может быть использовано для предохранения от перегрузки пресса, имеющего шатун и ползун. В ползуне установлена опора с возможностью их относительного перемещения в направлении перемещения ползуна. Опора шарнирно связана с шатуном пресса и контактирует с предохранителем. Последний размещен в ползуне соосно опоре и состоит из собранных с натягом цилиндра и охватывающего его кольца. Цилиндр и кольцо подпружинены друг относительно друга. Одна из упомянутых деталей предохранителя выполнена из сплава, обладающего эффектом памяти формы, и имеет встроенные теплоэлектронагреватели. В результате обеспечивается снижение трудоемкости восстановления рабочего состояния пресса после срабатывания устройства для предохранения от перегрузки. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях кривошипных прессов и других кузнечно-прессовых машин с возвратно-поступательным движением рабочего звена, подвергающихся перегрузкам. В силовой контур, образованный станиной пресса, его исполнительным механизмом, деформирующим инструментом и обрабатываемым изделием, устанавливается расчетное количество контейнеров. В каждом контейнере расположены заготовка и пуансон. Заготовка выполнена из меди М1 или сплава, имеющего сходную кривую упрочнения. Контейнеры и пуансоны выполнены из инструментальной стали. Количество контейнеров и их размеры определены из условия обеспечения начала пластической деформации заготовок при достижении усилия на ползуне пресса величины 1,1Рн, где Рн - номинальная сила пресса. При возникновении перегрузки сила на ползуне либо не возрастает, либо возрастает очень незначительно в процессе дальнейшего перемещения ползуна пресса, благодаря чему обеспечивается точное безынерционное предохранение кривошипных прессов от перегрузки по силе на ползуне при любых существующих скоростях деформирования обрабатываемого изделия. 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к технологическому оборудованию для гранулирования материалов и может быть использовано при управлении гранулятором. Гранулятор содержит множество роликов, цилиндрическую матрицу, регулировочный механизм для регулирования расстояния между роликами и матрицей и приводной механизм для приведения во вращение матрицы и роликов. Управляют положением роликов посредством регулировочного механизма для обеспечения заданного расстояния между роликами и матрицей. Ограничивают усилие для указанного механизма, при котором происходит перемещение роликов по направлению от матрицы из положения на заданном расстоянии от нее. При этом величину ограниченного усилия задают равной сумме величины усилия, необходимого для сохранения положения роликов относительно матрицы, и заданной величины, предпочтительно составляющей, например, 10% от указанного усилия. Далее определяют возможное увеличение расстояния между роликами и матрицей. Увеличение этого расстояния относительно заданного уровня считают указанием на перегрузку гранулятора. Принимают контрмеры по уменьшению нагрузки. В результате обеспечивается своевременное предупреждение о перегрузке гранулятора и принятие соответствующих контрмер для исключения полной остановки гранулятора. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к прессовому оборудованию для изготовления гранул из гранулируемого материала. Гранулятор содержит каркас, установленную в нем с возможностью вращения главную ось, кольцеобразную матрицу, держатель валков с осями, на которых установлены вращающиеся валки. В грануляторе предусмотрены приводы. Каждый из них имеет возможность предотвращения перемещения оси валка относительно держателя матрицы для поддержания расстояния между валком и матрицей до приложения к оси валка усилия, соответствующего перегрузке гранулятора. При этом каждый из приводов содержит гидравлический цилиндр, снабженный соединенным с ним перепускным клапаном. В результате обеспечивается ускорение и упрощение защиты гранулятора от перегрузки. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх