Волочильный стан

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а 806193 Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликпо делам иэобретеиий и открытий(54) ВОЛОЧИЛЬНЫЙ СТАН Изобретение относится к волочильному производству.По основному авт, св.747553 известен волочильный стан, включающий волокодержатель с волокой, снабженный приводом перемещения, вдоль оси волочения, подвижный в осевом направлении механизм зажима переднего конца заготовки и механизм зажима заднего конца заготовки, выполненный в виде гидроцилиндра с поршнем, на конце которого размещен клиновой зажим, при- то чем поршень снабжен выступом, входящий в винтовой паз, выполненный на .внутренней поверхности корпуса гидроцилиндра, имеющий рабочий и дополнительный участки 1.Недостатком известного волочильного стана является необходимость значительной протяженности дополнительного участ- ка винтового паза в направлении волочения, что увеличивает габариты стана, а также время на дополнительную операцию закручивания заготовки.Цель изобретения - повышение производительности и уменьшения габаритов волочильного стана Поставленная цель достигается тем, что механизм зажима переднего конца заготовки волочильного стана выполнен в виде гидроцилиндра с поршнем, на конце которого монтирован клиновой зажим, причем поршень снабжен выступом, входящим в выполненный на внутренней поверхности гидро- цилиндра винтовой паз с направлением вращения, противоположным направлению вращения винтового паза механизма заднего конца заготовки, с шагом, равным шагу дополнительного участка винтового паза указанного механизма и длиной, определяемой зависимостью:н, е.сч6где Н -минимальный шаг винтового паза, при котором отсутствует само- торможение в винтовом зацеплении механизма зажима переднего конца заготовки;длина заготовки перед волочением;И 1 -допускаемые касательные напряжения в заготовке перед волочением;,40 6 - модуль упругости второго родаматериала заготовки;1 - радиус заготовки до волочения.На фиг, 1 - изображена схема волочильного стана в начальный момент волочения; на фиг, 2 - то же, в конце волочения; на фиг. 3 - механизм зажима переднего конца заготовки с волочильной тележкой, продольный разрез; на фиг. 4 - механизм зажима заднего конца заготовки, продольный разрез; на фиг. 5 - сечение А - А на фиг. 3; на фиг. 6 - узел 1 на фиг. 3.Волочильный стан включает установленную на тяговой цепи 1 волочильную тележку 2 с доской волок 3, в которой закреплена волока 4, механизм 5 зажима переднего конца заготовки 6 и механизм 7 зажима заднего конца заготовки 6.Механизм 5 зажима переднего конца заготовки 6 выполнен в виде закрепленного на основании 8 корпуса гидроцилиндра 9 с поршнем 1 О, на штоке 11 которого монти- рован клиновой зажим 12.Клиновой зажим 12 состоит из корпуса 13, в котором выполнены суживающиеся в окружном и осевом направлениях клиновые пазы 14, и зажимных клиновых губок 15, представляющих собой подпружиненные конические ролики.Поршень 10 снабжен выступом 16 в виде ролика 17, входящего в винтовой паз 18, выполненный на внутренней поверхности корпуса гидроцилиндра 9.Механизм 7 зажима заднего конца заготовки состоит из закрепленного на основании 8 корпуса гидроцилиндра 19 с поршнем 20, на штоке 21 которого монтирован клиновой зажим 22. Клиновой зажим 22 выполнен также, как и клиновой зажим 12.Поршень 20 снабжен выступом 23 в виде установленного на оси 24 ролика 25, входящего в винтовой паз 26, выполненный на внутренней поверхности корпуса гидроцилиндра 19. Винтовой паз 26 выполнен из двух последовательно переходящих друг в друга участков с разными шагами, из которых первый участок по ходу волочения имеет в направлении волочения длину Ь, равную ходу поршня 10 механизма 5 зажима переднего конца заготовки, а второй участок имеет длину 1, равную удлинению заготовки при волочении.Пазы 18 и 26 выполнены по винтовым линиям с противоположйыми направлениями врашения. Длину 1, первого по ходу волочения (дополнительного) участка винтового паза 26 в направлении волочения и равную ей длину в направлении волочения винтового паза 18 выбирают из следующих соображений.Благодаря противоположному направлению вращения винтовых линий, по которым выполнены пазы 18 и 26, закручивание заготовки 6 происходит одновременно с обоих концов. 4Для обеспечения высокой производительности стана необходимо, чтобы процесс закручивания осуществлялся на минимальномкоротком отрезке времени, Это возможнопри условии, когда шаги винтовых пазов18 и 26 являются минимальными, при которых еще отсутствует самоторможение в винтовых зацеплениях между роликами 17,25 и винтовыми пазами 18, 26 соответственно,Очевидно, что предельная производительность стана будет при равенстве шагов дополнительного участка винтового паза 26и винтового паза 18 некоторому минимальному шагу Н 1, характеризующему достигнутый уровень исполнения винтовых механизмов, и, следовательно, при равенствешагов винтовых пазов 18 и 26 между собой.Из этого следует, что с учетом равенствадлин в направлении волочения винтовогопаза 18 и дополнительного участка винтового паза 26, углыи 1 поворотапоршней соответственно 10 и 20 при закру чивании заготовки 6 также будут равными,т. е. абсолютный угол закручивания заготовки М выражается зависимостью:Ф1=Р+9 о = Ч(Огде т- угол поворота поршня 10 или поршня20 при винтовом перемещении егона величину А.Согласно уравнению винтовой линии:1 Дна с учетом зависимости (1):ь,: -ц - . (2) з 0 Величину М множно найти из уравнениякручения круглого бруса:Г:69 е СИ, (3)где ч, - касательные напряжения в заготовке;- модуль упругости второго рода 35материала заготовки;О.1" допускаемые касательные напряжения в заготовке до волочения;8 - угол закручивания на единицудлины заготовки;1 ф - радиус заготовки до волочения.Оптимальным углом закручивания боинг,на единицу длины заготовки следует считать такой угол, при котором в изделии создаются максимально возможные касательные напряжения без нарушения сплошнос ти изделия, т. е. соблюдаются условия:-ГЧ я еопт. р(4)При выполнении условий (4) обеспечивается предельное снижение силовых параметров процесса волочения с кручением.Оптимальный угол закручивания выражается зависимостью:В, = -- , или М = 6, 1, (5)где Ь - длина заготовки перед волочением.С учетом условия (4)55 (6)Подставляя значение "Ф из (6) в уравнение (2), получаем:Й,д -НЯо СЕ 3При длине 3 описываемой уравнением (7), габариты стана и его -производительность будут минимальными при прочих равных условиях.Волочильный стан работает следующим образом.5При подготовке волочильного стана к работе отводят поршень 10 с клиновым зажимом 12 в крайнее левое положение путем подачи рабочей жидкости по патрубку 27 в корпус гидроцилиндра 9. С помощью тяговой цепи 1 волочильную тележку 2 подают в крайнее левое положение. На ось волочения стана подают заготовку 6, концы которой предварительно заострены. Передний конец изделия 6 вводят в волоку 4 и губки 15 клинового зажима 22 посредст вом перемещения поршня 20 в крайнее левое положение, что достигается подачей жидкости в патрубок 28.При подаче рабочей жидкости в корпус гидроцилиндра 19 по патрубку 29, поршень 20 перемещается в направлении волочения.При этом ролики 17 и 25, взаимодействуя с винтовыми пазами 18 и 26, сообщают поршням 10 и 20 с клиновыми зажимами 12 и 22 соответственно винтовые движения с противоположными направлениями вращения. Благодаря этому передний и задний концы заготовки 6 зажимаются губками клиновых зажимов 12 и 22. В этот момент включают привод тяговой цепи 1 и начинается совместное перемещение в направлении волочения заготовки 6 с механизмами 30 5 и 7 зажима переднего и заднего концов заготовки и волочильной тележки 2. При этом заготовка 6 закручивается с обеих концов активными крутящими моментами, создаваемыми клиновыми зажимами 12 и 22 механизмов 5 и 7. Поскольку заготовка 6 З 5 и волочильная тележка движутся совместно, - волочення заготовки 6 не происходит. Перемещением заготовки 6 в направлении волочения на длину дополнительного участка винтового паза 26 и длину винтового паза 4 О 18 в направлении волочения достигается необходимый для начала последующего волочения уровень касательных напряжений в заготовке 6, после чего ролик 25 переходит на второй по ходу волочения участок 1 г винтового паза 26, а поршень 10 с клиновым 45 зажимом 12 достигает упора, которым является торцовая стенка корпуса гидроцилиндра 9, после чего начинается волочение заготовки 6 при ее неподвижном переднем конце. В ходе волочения задний конец заготовки 6, в силу вытяжки отходит в направ ленин волочения. Совместно с задним концом заготовки в направлении волочения движется и клиновый зажим 22, который подкручивает заготовку 6 в ходе волочения за счет взаимодействия ролика 25 с рабочим 55 участком 1 з винтового паза 26. При этом заготовка 6 испытывает совместное действие крутящего момента и противонатяжения. В конечный момент волочения волока 4 достигает заднего заостренного конца заготовки 6, после чего осуществляют освобождение заготовки 6 от клинового зажима 22, вытягивание заготовки из волоки 4 клиновым зажимом 12 и освобождение заготовки от клинового зажима 12, Освобождение заготовки. 6 от клиновых зажимов 12 и 22 может обеспечиваться, например, выполнением пазов 18 и 26 в конечных правых положениях роликов 17 ы 25 по винтовым линиям, направления которых противоположны окружным направлениям заклинивания губок в клиновых зажимах 12 и 22 соответственно.Протянутую заготовку 6 с помощью, например, толкателей, убирают с оси волочения. Подачей рабочей жидкости по патрубкам 27 и 28 и перемещением волочильной тележки 2 в крайнее левоф положение обеспечивают готовность волочильного стана к волочению следующей заготовки.Формула изобретенияВолочильный стан по авт. св.747553 отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и уменьшения габаритов стана, механизм зажима переднего конца заготовки выполнен в виде гидроцилиндра с поршнем, на конце которого монтирован клиновой зажим, причем поршень снабжен выступом, входящим в выполненный на внутренней поверхности корпуса гидроцилиндра винтовой паз с направлением вращения, противоположным направлению вращения винтового паза механизма зажима заднего конца заготовки, с шагом, равным шагу дополнительного участка винтового паза указанного механизма и длиной, определяемой зависимостью:н, ВоИ 1611где Н, -минимальйыйшаг винтового паза,при котором отсутствует самоторможение в винтовом зацеплении механизма зажима переднего конца заготовки;о -длина заготовки перед волочением;Ъ 1 -допускаемые касательные напряжения в заготовке перед волочением;Ц в моду упругости второго родадля материала заготовки;г - радиус заготовки до ,волочения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР747553, кл. В 21 С 1/16, 1978.. Кос едактор Т. аказ 73/13 елева ректо писно 4/5 ная, 4 Составитель В. ТТехред А. БойкасТираж 899 Государственного ком елам изобретений и сква, Ж - 35, Раушска Патент, г. Ужгород,ВНИИПИпо д113035 Моиал ППП Под итета СС ткрытий я наб., д ул. Проек