Предохранительное устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1 19) (1 4 В 21 В 33/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМ еленке тельск ого ин ашинос сесоюз го и протитутароения Н.Кр имушкиэе,8.8)етельствв зз/оо,ельствоВ 33/00,ССС1974ССР1974 ИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ие предназначено для грузок машин со сбли тречу друг другу зве быть использовано во машиностроения, преля металлургических, овых и металлообраба(54 (57 ЕДОХРА обрете от пер ся нав за аю ями и мож всех отрасляхимущественнокузнечно-прес Фиг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) Авторское свидВ 511983, кл. В 21Авторское свидеР 680775, кл. В 21 тывающих машин. Целью изобретенияявляется повьппение надежности и расширение технологических возможностейприменения предохранительного устройства путем предотвращения усталостныхразрушений в реэьбовом соединениикорпуса с крьппкой. Устройство содержит корпус 1, плунжер 3 с буртом икрьппку 4 с резьбой. Особенностьконструкции заключается в том, чтокамера 7 постоянного давления образована между крьппкой 4 и плунжером 3,при этом крьппка выполнена с концевойвыточкой, переходящей в кольцевойконический выступ 6, сопряженныйчерез уплотнение с корпусом 1, Кор- спус 1 внутри имеет бурт 2, взаимодействующий с буртом плунжера, а сна-.ружи снабжен кольцевой опорной площадкой 8. Эта площадка может распо- Слагаться в трех местах: в торце кор-.пуса со стороны крьппки 4, между резь- Ебой и внутренним буртом 2 корпуса ина одном уровне с внутренним буртомкорпуса. Сопряжение между корпусомкорпуса с крышкой, исключить гидравлические удары, улучшить уплотнениякорпуса с крышкой. Байонетное саедиНение позволяет ускорить монтаж идемонтаж устройства. 3 э.п. Ф-лы,4 ил. 1362517 .и кРышкой может быть выполнено также в виде байанетнаго соединения, Все это позволяет при работе устройства снизить максимальные значения и амплитуды колебаний изгибающих и касательных напряжений в месте соединения1Изобретение предназначено для защиты от перегрузок машин со сближающимися навстречу друг другу звеньями и может быть использовано во всехотраслях машиностроения, преимущественно для металлургических, кузнечнопрессовых и металлообрабатывающих машин.Целью изобретения является повышение надежности и расширение техпалагических возможностей применения предохранительного устройства путем предотвращения усталастных разрушений в резьбовам соединении корпуса с крышкой.На стиг, 1 представлена предохранительное устройство, разрез; на Фиг. 2 - та же, с кольцевой опорной площадкой на наружной поверхности корпуса между ега резьбой и внутренним буртом; на Лиг. 3 - то же, с совмещением опорных плоскостей внутреннего бурта корпуса и кольцевой опорной площадки; на Аиг. 4 - эпюры напряжений в реэьбавам (байанетнам) соединении корпуса с крышкой.Устройство содержит корпус 1 с внутренним буртом 2, плунжер 3, крышку 4, снабженную резьбой (в частности, в виде байанетных выступов) и ввернутую в нижнюю часть корпуса 1. Крышка имеет кольцевую коническую выточку 5 на поверхностир обращенной к плунжеру 3, и кольцевой конический выступ 6 с уплотнением, взаимодействующим с корпусам 1 (Аиг. 1-3),Между крышкой 4 и плункером 3 образуется камера 7 постоянного (высокого) давления жидкости, выполненная в ниде одной (йиг. 1) либо двух (Аиг. 2, 3) связанных между собой полостей, Предохранительное устройство устанавливается между сближающимися звеньями защищаемой машины 2и нагружено переменными усилиями Рс одной стороны через плунжер 3, а сдругой - по периметру кольцевой опорной площадки 8 (Лиг. 1-3),5 Устройство работает следующимобразом.Внешние усилия Р со стороны защищаемой машины передаются с однойстороны на плунжер 3, а с другой -10на корпус 1 по периметру кольцевойопорной площадки 8. Благодаря тому,что в камере высокого давления 7поддерживается постоянное давление15жидкости .действующей с равными проЭ Фтиваполажно направленными усилиямиРд на плунжер 3 и крышку 4, реакцияна внутренний бурт 2 корпуса будетравна разности (Р -Р) до тех пор, пока Р не достигнет Рд, В случае перегрузок при Р ) Р, эа счет стравливанияжидкости из камеры постоянного давления 7 корпус 1 с крышкой 4 и плунжер3 перемещаются навстречустык мекдувнутренним буртом 2 корпуса и плунже 25ра 3 раскрывается, в результате чегоперегрузка позиционного характера(уменьшающаяся с ростом податливых перемещений исполнительных звеньев машин) предотвращается и внешнее усиЗОлие ограничивается предельным значением РПрй снижении внешних усилий РРР, под действием постоянноговнутреннего давления в камере 7 пре-.35 дахранительнае устройство самовосстанавливается в исходное положение.Благодаря тому, что камера 7, заключена непосредственно между крышкой4 и плунжером 3, корпус 1 снабжен40 кольцевой опорной площадкой 8, ас другой стороны взаимодействуетвнутренним буртом 2 с буртом плунжера 3, напрякения в витках резьбы отс.8изгибаи от среза 1 ср изменяются3 13625 незначительно при любых внешних возмущениях Р на защищаемую машину (сравнить сплошные и пунктирные линии на фиг. 4). При этом выполнение на крьппке 4 кольцевой конической выточки 5 со стороны плунжера на глубину Ь = (0,3-;0,5) Н (где Н - высота резьбового соединения крышки с корпусом) не только выравнивает эпюры б,, т,е. снижает их максимальсные значения, но и амплитуды колебаний этих напряжений Ьбц , Ь(см.ь,-4 фиг, 4) снижает до уровня, не привносящего усталостных повреждений в 15 корпус и крышку.Наличие кольцевой выточки 5, заполненной жидкостью и при полном ходе плунжера 3, т.е. после выбора зазора между ним .и крышкой 4, предотвращает возможность гидравлического удара в системе. Поскольку выточка 5 является продолжением кольцевого конического выступа 6 с уплотнением на крьппке 4 (фиг. 1-3), взаимо действующим с корпусом 1, то она, кроме того, предотвращает возможные утечки жидкости между корпусом и крышкой за счет более плотного прилегания конического выступа 6 к внутренней поверхности корпуса под действием сил высокого давления в камере 7.Благодаря выполнению кольцевой опорной площадки 8 на наружной поверхности корпуса 1 между его резьбовым соединением с крьппкой 4 и внут 35 ренним буртом 2 в процессе работы устройства стабилизируются не только напряжения в витках резьбы бЬ гно и напряжения от растяженияКбр и от изгибасобственно корпуса (у внутренней поверхности (фиг. 2, Сплошная линия на ,фиг.,4 отвечает эпюрам напряжений б р и б" при Р = О, а пунктирная - при Р = Рд, т.е, отвечают крайним случаям нагружений. За счет совмещения на одном уровне опорных плоскостей внутреннего бурта 2 и кольцевой опорной площадки 8 корпуса 1 (фиг. 3) при любых внеш О них нагрузках,на защищаемую машину .г г б и предохранительное устройство: ьбц =ь ,р :дб" - =ьб" = О, т.е. переменаные составляющие напряжений в резьбовом соединении практически отсутствуют и усталостных повреждений не происходит даже при длительной эксплуатации (10 -10 циклов нагру 6 7жений), В районе же галтельных пере 174ходов у борта 2 и опорной площадки 8 (фиг. 2, 3) долговечность практически не ограничена благодаря значительно более благоприятному напряженно-деформированному состоянию материала.Расчеты свидетельствуют, что за счет выполнения соединения корпуса 1 с крьппкой 4 в виде байонетных дуго(выступов) величиной 30-45 ,несущая способность соединения при прочих равных условиях снижается не более, чем н 20-253, поскольку напряжения Б"и б(фиг, 4) для всех конструкций (фиг, 1-3) остаются практически неизменными. Но благодаря байонетному соединению значительно быстрее и проще осуществляется монтаж и демонтаж устройства и, следовательно, расширяются технологические возможности применения его в различных машинах.За счет повышения надежности предохранительного устройства и расширения технологических возможностей его применения может быть получен значительный технико-экономический эффект, особенно при защите от перегрузок крупньи тяжелонагруженных машин.Кроме того, при сохранении прочности устройства можно существенно уменьшить высоту резьбового (байонетного) соединения и диаметр корпуса, а тем самым металлоемкость и габариты всей защищаемой машины. При этом резьбовое соединение может быть выполнено не по специальной трудоемкой в изготовлении упорной резьбе, предназначенной для восприятия пере" менных напряжений, а по обычной тре,угольной резьбе без ее дорогостоящей поверхностной упрочняющей обработки,Формула изобретения 1. Предохранительное устройство преимущественно металлургических машин, содержащее цилиндрический корпус, взаимодействующий с резьбовой крышкой, плунжер с буртом и камеру постоянного давления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повьппения надежности путем предотвращения усталостных разрушений, камера постоянного давления образована плунжером и крьппкой, выполненной с кольцевой выточкой со стороны плунжера, причем корпус снабжен кольце1362517 5вой опорной площадкой со стороны крьппки, а с противоположной стороны в корпусе выполнен внутренний бурт, взаимодействующий,с буртом плунжера.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что кольцевая опорная площадка выполнена на наружной поверхности корпуса между его резьбой и внутренним буртом. 3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что опорныеплоскости внутреннего бурта корпусаи кольцевой опорной площадки находят"ся на одном уровне.4. Устройство по пп. 1.-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что соединениекорпуса и крышки выполнено в виде 1 р байонетных выступов,1362517 Составитель И, ЗуеРедактор О. Спесивых Техред М.Дидык Корректор С. Шекмар Заказ 6334 8 Производственно-полиграфическое предприяти Ужгород, ул. Проектн 6 Тираж ВНИИПИ Государс по делам изоб13035, Москва, ЖПодписнокомитета СССРоткрытийкая наб , д. 4 венногетений5, Рауш