Инерционная гидроимпульсная вибромашина

 

В. И. Ходкин, И. Б. Матвеев, Р; Р. Обертюх, В. И и Т. А. Бондарь (72) Авторы изобретения

KECK(yg@, y

Щ $"ù д техницР ду l3

ЙНБЛЦЯ рц (V l ) Заявители

Винницкий политехнический институт и Всесоюзный легких сплавов (54) ИНЕРЦИОННАЯ ГИПРОИМПУЛЬСНАЯ ВИБРОМАШИНА

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при создании инерциойных импульсных внбромашнн.

Известна инерционная гндроимпульсная вибро. машина, содержащая станину, вибростол, исполвS нителвные и дополнительные гидроцвппщры с плунжерами, гидравлически связанные между собой и с источником импульсов давления, установленную на упругих элементах подвижную траверсу, соединенную с цневмоцилиндром установочных перемещений (1}.

Недостатком этой вибромашины является то, что установка на вибростоле дополнительных плит с развитой поверхностью скольжения неоправдано увеличивает суммарную массу вибро- 1 стола, на разгон которого затрачивается энергия, не реализуемая для совершения полезной работы.

Развитая поверхность скольжения плит относительно друг друга и вибростола увеличивает силы трения, на преодоление которых безвоз- зп вратно затрачивается энергия импульса. Большие потери энергии импульса, не рализуемые дня со вершения полезной работы, снижают КПД вибро пресса.

Крепление на вибростоле дополнительных гидропняиндров обусяавливает необходимость соединения их рабочих камер с рабочей камерой исполнителвнога гидроцилиндра посредством недолговечных гибких шлангов или специальных трубопроводов, а скольжение сферических торцов нлунжеров дополнительных гидроцвппщров по плоскостям промежуточной и рабочих плит может явиться причиной заклинивания плунжеров в их направляющих и усиленного износа плит н торцов плунжеров вследствие высоких удельных напряжений в местах их контакта.

Укаэанные недостатки существенно ограничивают надежность и ресурс работы вибропресса.

Целью изобретения является повышение КПД надежности и ресурса работы инерционной гидроимпулвсной вибромашины.

Поставленная цель достигается тем, что инерционная гидроимпулвсная вибромашина, содержащая станину, вибростол, исполнительные и дополнительные гидроцилиндры с лунжерами, гидравлически связанные между собой и источ3 96 ником импульсов давления, установленную на упругих элементах подвижную траверсу, соединенную с пневмоцилиндром установочных перемещений, снабжена кривошипно — шатунным механизмом, связывающим вибростол со штоком дополнительного цилиндра, установленного в плоскости, перпендикулярной к плоскости размещения исполнительного цилиндра, упорным подшипником, установленным в центре вибростола и контактирующим с плунжером исполнительного цилиндра, направляющими пла . тинами, размещенными на вибростоле, и расположенными в расточках станины демпферами пружинного типа с двумя..взаимно перпендикулярно размещенными подшипниками качения, один из которых установлен на оси демпфера с возможностью контакта с направляющими пластинами, а другой — с корпусом демпфера и установлен в расточках вибростола.

На ободе вибростола выполнены пазы направляющие пластины закреплены в них посредством шпилек и регулировочных винтов.

Упорный подшипник качения установлен между плунжером исполнительного гидроцилийдра и вибростолом на стержне, закрепленном на вибростоле и размещенным в осевой расточке i плунжера.

Упругие элементы шарнирно связаны с вибростолом и станиной.

Штоки пневмоцилиндров установочных перемещений закреплены на станине, а цилиндры на подвижной траверсе, На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4— устройство, вид сверху.

В станине 1, установленной на амортизаторах 2, расположен Исполнительный гндроцилиндр 3 с рабочей камерой А. Гидроцишйдр 3 содержит плунжер 4, взаимодействующий через упорный подшипнник 5 качения с вибростолом

6, упруго установленным относительно станины

1 через упругие элементы возврата, состоящие из пружин 7, направляемых по тяге 8, шарнирно закрепленной в башмаках 9, жестко соеди; ненных со станиной 1. Тяги 10 шарнирно закреплены в расточках вибростола 6 и жестко. соединены со стаканами 11 через крьппки 12, взаимодействующие с пружинами 7.

Упорный подшипник 5 качения центрируется стержнем 13, пропущенным в осевой расточке плунжера 4 и жестко закрепленным в центре .вибростола 6, снабженного направляющими пластинами 14, закрепленными в пазах, выполненных на ободе вибростола 6, посредством . гладких шпилек 15, затягиваемых гайками 16 (фиг. 4, вид Г).

Положение пластин 14 регулируется винтами

17, фиксируемыми контрящими гайками 18.

7651 4

Пластины 14 контактируют со сферическими подшипниками 19 качения, установленными на проточках демпферов пружинного типа, выполненных в виде стакана 20, размещенных и направляемых в расточках станины 1. Стаканы 20 взаимодействуют с пружинами 21, размещенными в их осевых расточках и регулируе. мыми винтами 22, установленными в крышках 23Ä 1.

10 Торцы стаканов 20 контактируют со сферис- ческими подшипниками 24. качения, установленными в расточках вибростола 6.

Оси подшишппсов 19 и 24 в исходном положении пересекаются под утлом 90 .

1ч К исполнительному гидроцилиндру 3 прикреплен дополнительный гидроцилиндр 25 (фиг. 2, разрез Б-Б), рабочая камера Б которого соединена каналом а с рабочей камерой

A исполнительного гидроцилиндра 3. Оси гид20 роцилиндров 3 и 25 пересекаются под углом

90 .

Дополнительньй гидроцилиндр 25 состоит из поршня 26 со штоком 27. Поршень .26 поджимается мощной пружиной 28, а штоковая полость свободно соединена с атмосферой.

Шток 27 посредством кривошипно — шатунного механизма, состоящего из шатуна 29, оси 30 и пальца 31, взаимодействует с вибростолом 6, при этом палец.31 жестко закреплен на вибростоле 6 (фиг. 3, сечение Д-Д).

На вибростоле 6. закреплена матрица 32 с объектом 33 обработки, взаимодействующим . через пуансон 34 с подвижной траверсой 35, жестко соединенной с пневмоцилиндрами 36 установочных перемещений и направляемой

35 по штокам 37, жестко закрепленным на станине 1. Подводящие каналы в и с пневмоцилиндров 36 выполнены внутри IrrToKoB 37. На подвижной траверсе 35 установлен дополнительный груз 38.

Инерционная гидроимпульсная машина ра ботает следующим 6бразом.

При подаче импульсов давления в рабочие камеры А и Б вибростол 6 совершает возвратно — винтовое движение. Вследствие инерционно4> ro сопротивления подвижной траверсы 35 с грузом 38 происходит уплотнение объекта 33 обработки. Дополнительное воздействие на объект 33 обработки производится в конце обратного хода вибростола 6, когда подвижная 0 траверса 35 наносит по объекту обработки через пуансон 34 прессующий удар, а при резком торможении вибростола 6 в конце обратного хода объект 33 обработки нагружается также реактивным импульсом.

М Пневмоцилиндры 36 установочных перемещений используются для установочных перемещений подвижной траверсы 35. При установке матрицы 32 с объектом 33 обработки полость

5 9676

В пневмоцилиндров 36 соединяется с источником сжатого воздуха, а полость Г с атмосферой, при этом подвижная траверса 35 перемещается в крайнее верхнее положение.

В основном рабочем режиме полости В и Г 5 пневмоцилиндров 36 соединены с атмосферой, а статйческий прижим осуществляется только суммарной массой подвижной траверсы 35 и дополнительного пригруза 38. При необходимости статический прижим может быть усилен 10 действием пневмоцилиндров 36, при этом полость Г соединяется с источником сжатого воздуха, а полость В с атмосферой, При поднятой траверсе 35 осуществляется вспомогательный ("встряхивающий") режим 15 обработки заготовки изделия.

Винтообразное возвратно — поступательное движение вибростола с частотой более 20 Гц, амплитудой 0,5 — 6 мм и скоростью нарастания давления в импульсе 10 — 10 МПа/с эр обуславливает сложное пространственное нагружение частиц материала объекта обработки, способствующее более интенсивному уплотнению и позволяющее существенно увеличить плотность и улучшить, равноплотность по объему эя заготовки изделия.

При заполнении контейнеров винтообразное возвратно — поступательное движение вибростола обеспечивает равноплотное и полное заполнение объема контейнера.

Установка вибростола 6 на демпферах позволяет устранить нежелательные движения вибростола 6 при нецентральной установке . матрицы 32. Направление вибростола 6 посредством пластин 14 и контактирующих с ними сферических подшипников 19 качения, допускающих поворот наружного кольца, относительно внутреннего до 3, заменяет трение скольжения трением качения, что существенно, уменьшает потери энергии на преодоление сил трения.

Установка матрицы 32 с объектом 33 обработки, подвергающимся сложному пространственному нагружению, непосредственно на вибростоле 6, который может быть выполнен максимально облегченным из материала с малым удельным весом, обеспечивает более эффектив- ное использование энергии импульса для совершения полезной работы.

Уменьшение потерь энергии на разгон вибростола и преодоление сил трения увеличивает . ©

КПД инерционной гидроимпульсной машины.

Притычное исполнение дополнительного гидроцилиндра 25 и установка его непосредственно на исполнительном гидроцялиндре 3, неподвижно закрепленном в станине 1, повышает падеж- >> ность машины.

Преимущество предлагаемой машины пе.ред известной заключается в том, что для соз6 дания сложного пространственного нагружения используется лишь один дополнительный гидроцилиндр вместо двух, установленных на движущемся вибростоле.

Отсутствие архитрава и направление подвижной траверсы 35 по штокам 37 позволяет уменьшить габариты вибромашины по высоте.

Формула изобретения

1. Инерционная гидроимпульсная вибромашина, содержащая станину, вибростол, исполнительные и дополнительные гидроцилиндры с плунжерами, тмдравлически связанные между" собой и с источником импульсов давления, установленную на упрутих элементах подвижную траверсу, соединенную с пневмоцилшщром установочных перемещений, о т л и ч а ю щ а яс. я тем, что, с целью повышения КПД машины, надежности и ресурса работы, она снабжена кривошипно — шатунным механизмом, связывающим вибростол со штоком дополнительного цилиндра, установленного в плоскости, перпендикулярной к оси исполнительного цилйндра упорным подшишяком, расположенным в центре вибростола и контактирующим с плунжером исполнительного цилиндра, направляющими пластинами, размещенными на вибростоле, и расположенными в расточках станины демпферами, пружинного типа с двумя взаимно перпендику лярно размещенными иодшипниками качения, один иэ которых установлен на оси демпфера . с возможностью контакта с направляющими пластинами, а другой — с корпусЬм демпфера и смонтирован в выполненных в вибростоле расточках.

2. Вибромашина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что по периферии вибростола выполненМ пазы, а направляющие. пластины закреплены в них посредством шпилек и регули . ровочных винтов.

3. Машина цо ц. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что упорный подшипник качения установлен между плунжером исполнительного гидроцилиндра и вибростолом на стержне, закрепленном на внбростоле и размещенном в осевой расточке плунжера. 4. Вибромашина по п. 1; о т л и ч а ющ а я с я тем, что упругие элементы шарнирно связаны с вибростолом и станиной.

5. Вибромашина по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что штоки пневмошшиндров установочных перемещений закреплены на станине, а цилиндры — на подвижной траверсе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Искович — Лотоцкий P. Д. и Матвеев И. Б.

Вибрационные прессы. М., НИИМАШ, 1979, с. 41 — 43 (прототип).

967б51

Составитель О. Фийогеев

Техред М. Тенер

Редактор Г. Кугришева

Корректор Н. Король

Заказ 7971/19

Тираж 702

ВНЯИПЯ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4