Цилиндр паровоздушного молота

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 50 13/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТОРСК ВИДЕТЕЛЬСТВУ гаев,поие,кузнечному тения - подр паровозновленную в у 2 с двумя - рабочая, а ние указанГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(71) Ворошиловградский машиностроителный институт(54) ЦИЛИНДР ПАРОВОЗДУШНОГО МОЛОТА(57) Изобретение относится кмашиностроению. Цель изобревышение надежности, Цилиндушного молота содержит устакорпусе 1 цилиндровую втулкполостями: меньшего диаметрабольшего - буферная. Сопряже ных полостей выполнено на конической поверхности при зтом угол наклона а последней к горизонтали определен зависимостью дгсеЯ(иуп +,ист)гх90 - дгст 9 1 ст, Где,иуп, ,иск - козффициенты трения соответственно уплотнительного кольца 5 и ступенчатого поршня 6 о втулку 2. Разность радиусов Р и г буферной и рабочей полостей соответственно определена зависимостью 0В - гЬ, где Ь - радиальная высота уплотнительного кольца 5, Предложенное соотношение размеров гарантирует работоспособность цилиндра в случае аварийной ситуации, когда поршень 3 оказывается поднятым в буферную полость, так как уплотнительные кольца 5 не препятствуют ходу поршня вниз. Под действием конической поверхности втулки 2 кольца 5 занимают свои места в канавках поршня 3, 2 ил.5 10 15 20 25 30 3 40 45 50 55 Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкции кузнечногооборудования,Цель изобретения - повышение надежности,На фиг.1 показан предлагаемый цилиндр; на фиг.2 - узел на фиг,1.Цилиндр паровоэдушного молота состоит иэ корпуса 1 и цилиндровой втулки 2.Верхняя и нижняя части внутренней поверхности цилиндровой втулки сопряженымежду собой конической поверхностью А,Рабочий поршень 3 со штоком 4 расположены в нижней части цилиндровой втулки сменьшим внутренним диаметром и разделяют рабочую область цилиндра на две полости: надпоршневую В и подпоршневую С,Рабочий поршень имеет уплотнительныекольца 5,Бесштоковый горшень 6 с уплотнительными кольцами 7 установлен на коническойповерхности А и отделяет предохранительную полость О от надпоршневой полости В,Полость О через отверстие 8 сообщенас верхним подводящим каналом, В отверстии 8 смонтирован обратный клапан 9; пропускающий энергоноситель только в предохранительную полость О. Верхний тореццилиндра закрыт крышкой 10.Верхняя и нижняя части цилиндрической поверхности цилиндровой в 1 улки имеют радиусы В и г соответственно, причемЯг. Образующая конической поверхностирасположена под углом а к горизонтали.Рабочий поршень имеет уплотнительныекольца шириной Ь,Цилиндр работает следующим образом,Во время нормальной работы цилиндрапаровоздушного молота при ходе рабочегопоршня 3 вверх в надпоршневой полостисоздается давление, достаточное, чтобы погасить скорость падающих частей, при этомпоршень 3 достигает нижней кромки конической поверхности А.Из-за ошибок при управлении молотомрабочий поршень,3 при движении вверх может получить такую скорость, при которойвозможен его удар па поршню 6, после чегопоследний начинает перемещаться вверх и,поднимая давление в предохранительнойполости О, гасит скорость падающих частей, тем самым предотвращая удар о крышку 10, При этом возможны случаи, когдапоршень 3 настолько входит в верхнюючасть цилиндровой втулки, что его уплотнительные кольца 5 начинают ско:.ьзить повнутренней поверхности с большим внутренним диаметром, пока не будут остановлены. Для обеспечения плавного движенияпоршней 3 и 6 в обратном направлении уплотнительные кольца 5, скользя по конической поверхности А в месте сопряжения верхней и нижней частей цилиндровой втулки, поджимают к поршню 3. Последний переходит из верхней части цилиндрической втулки с большим внутренним диаметром в нижнюю часть с меньшим внутренним диаметром. Таким образом, после остановки падающих частей при аварийном режиме работы цилиндр паровоздушного молота полностью сохраняет свою работоспособность.При обрыве штока 4 и движении падающих частей вверх цилиндрработает аналогично описанному режиму и в этом случае тоже предотвращает возможный удар о крышку 10.Для свободного скольжения уплотнительных колец 5 по конической поверхности А угол между образующей онической поверхности А и горизонталью должен быть больше, чем угол трения для фрикционной пары цилиндровая втулка - уплотнительные кольца, чтобы обеспечить плавное движение колец по конической поверхности под действием силы тяжести, Но поскольку при движении поршня вниз кольца совершают перемещение как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, то возникает сила трения между кольцами и поршнем, которая также имеет проекцию в направлении образующей конической поверхности, Следовательно, в данном случае угол наклона конической поверхности к горизонту должен быть больше арктангенса суммы коэффициентов трения для фрикционной пары цилиндровая втулка - уплотнительные кольца и уплотнительные кольца - поршень. С другой стороны., угол должен быть меньше угла трения для фрикционной пары бесштоковый поршень - цилиндровая втулка. Таким образом, величина угла а определяется соотношениемагсци, +,и)а90 - агсц,ист, гдеруп - коэффициент трения фрикционной пары цилиндровая втулка-уплотнительные кольца;.,от- коэффициент трения фрикционной пары цилиндровая втулка-бесплунжерный поршень,Задание угла а является необходимым и достаточным условием для нормальной работы молота, Но для конструктивного исполнения втулки цилиндра необходимо определить разность радиусов верхней и нижней частей. Эта разность радиусов не должна превышать радиальной высоты уплотнительного кольца, так как в противном случае при нахождении поршня в верхнейрректор Т.Пали едактор аказ 3365 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 части цилиндра возможен одностороннийвыход кольца из гнезда в поршне на величину, большую ширины Ь. Это может привести к поломке уплотнительного кольца приобратном ходе рабочего поршня. С другой 5стороны, разность радиусов не может бытьравна нулю, т,к, в этом случае не будет конической поверхности в цилиндровой втулке,Разность радиусов верхней и нижнейчастей внутренней поверхности цилиндровой втулки ограничена соотношением,0 й - гЬ,где Я, г - внутренние радиусы верхней инижней частей цилиндровой втулки соответственно; 15Ь - радиальная высота уплотнительногокольца.Экономический эффект обеспечиваетслза счет повышения надежности цилиндра 20паровоздушного молота. Формула изобретения Цилиндр паровоздушного молота, содержащий установленную в корпусе цилиндровую втулку с двумя полостями, из которых в рабочей, выполненной с меньшим диаметром, расположен сочлененный со штоком поршень с уплотчительными кольцами, а в буферной большего диаметра расположен ступенчатый поршень, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, сопряжение укаэанных полостей между собой выполнено по конической поверхности, причем угол наклона а последней к горизонтали определен зависимостьюагст 9(иуп + Рсда90 - агстц,ист, где ру и,ис - соответственно коэффициенты трения уплотнительного кольца и ступенчатого поршня о втулку,разность радиусов буферной и рабочей полостей определена следующей зависимостью 0К - гЬ, где Ь - радиальная высота уплотнительного кольца,