Пресс-автомат

СО 1 ОЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 801263 А 51)4 В ЗОВ 1 ВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОСУДАРС ПО ДЕЛА ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А 8 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ двумя основными протимя ведущими коническимсмонтированные в подшдва продольных вала сческим колесом на кажходящимся в зацеплени вовесами и дР,= 0,5 (1 2 и ко иках стандомым кони личина проекц в,где Р иэ них, на- соответствуг вектора сил инерции го порядка всех мемов автомата на про и ха дольную ось при угле м ду кривошипом основног той ошипного вала осью Ч = 0 (передне крайнее положение по на);то же Ч= 90 1 альнуюи угле на вертпри угле при угл Ч = 90 ск орос товел ина угло ащения основного кривошипного вала,исбаланса 1 дополнитель- . овесов определена зависивеличин ных про мост(54)(57) 1. ПРЕСС в АВТОМ, содержащий размещенный в опорах станиныи связанный шатуном с ползуном кривошипный вал с закрепленными на нем ющим ведущим коническим колесом, механизм подачи, а также механизм реза с кривошипными приводами ножей, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, чтос целью повышения производительности путем увеличения степени уравновешенности, он снабжен смонтированными на кривошипном валу двумя дополнительными коническими колесами с дополнительным противовесом на каждомиз них,свя эанными зацеплением каждое с соответ- - ствующим ведомым коническим колесом, дополнительными опорами, смонтированными в станине водной плоскости с основными опорами и подшипниками, механизм подачи выполнен в виде смонтированного в дополнительных опорах дополнительного кривошипного вала с корректирующим противовесом, смонтированного параллельно основному кривошипному валу, зубчатой конической передачи, ведущая шестерня которой закреплена на соответствующем продольном валу, а ведомая - на дополнительном кривошипном.валу, дополнительныеконические колеса выполнены с числомзубьев, равным числу зубьев ведущихконических колес, шестерни упомянутой конической передачи выполненыс передаточным отношением, равнымпередаточному отношению ведущего иведомого конических колес, при этомвеличина дисбаланса Э, основныхпротивовесов определена по зависи1263546 7= агсд(М, /М ),(6) вовных и де), (4) олл еПресс-автомат новных противове 1 ных на основном дисбаланс О, кот зависимости (1),центра массы - п и двух закрепленсостоит из двух осов 1, закрепленкривошипном валу 2, рых определен по а.угол , установкизависимости (4),ых на валу 2 веду-. Э = 0,5 ЯТч + х 2 Мг /х ) где М - величина главного моментаопервого порядка инерционных нагрузок всех механизмов автомата относительно оси основного кривошипного вала при угле Я = 0оМ- то же, при угле 9,= 901 - расстояние между осями осхновного кривошипного валаи дополнительного кривошипного вала,величина дисбаланса Э корректирующего противовеса определена зависи- мостью угол установки центра массы осных противовесов относительнодольной оси при угле Ч = Оф оп1лен зависимостью= аг с а ( Р - ( ) / Р +угол установки центра массы до нительных противовесов относит той же оси при угле ч,= О опр лен зависимостью 7= агссд Р- Р - 2 М /1)/ Изобретение относится к кузнечнопрессовому машиностроению, а именно к конструкции прессов-автоматов,Цель изобретения - повышение производительности за счет увеличе ния степени уравновешенности автома- та На фиг.1 изображена структурная кинематическая схема пресс-автомата 1 р при переднем крайнем положении ползуна основного кривошипного механизма 01 АВ, когда угол между.кривошипом ОА и продольной осью О, Х 9О;на фиг.2 - 5 - схемы действия сос 15 тавляющих главного вектора сил инерции первого порядка всего автомата и сил инерции частей основных и доа угол установки центра массы корректирующего противовеса относительно той же оси при угле ч = 0 определен зависимостью 2, Пресс-автомат по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что мотылевые шейки кривошипов основного и дополнительного кривошипных валов размещены по разные стороны от упомянутой плоскости, одно из ведущих конических колес и ведомая коническая шестерня расположены по одну сторону соответствующего продольного вала,при этом. корректирующий противовес расположен в одной плоскости с центром масс дисбалансов осн дополнительных противовесов.3. Пресс-автомат по л.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабжен закрепленным на каждом из продольных валов добавочным противовесом, при этом мотылевые шейки кривошипов приводов ножей и мотылевая шейка основного кривошипного вала расположены по одну сторону от упомянутой плоскости, а центры масс основных и добавочных противовесов расположены по разные стороны от нее. полнительных противовесов, необходимых для их уравновешивания; нафиг.6 - схема действия составляющихглавного момента сил инерции первогопорядка всего автомата относительно оси О 2 основного кривошипноговала и сил инерции частей дополнительных и корректирующего противовесов, необходимых для уравновешивания.1263546 щих конических колес 3, с числом зубьев 2 , каждое из которых взаимодействует соответственно с одним иэ двух ведомых конических колес 4 с числом зубьев 2закрепленных на концах соответствующих продольных валов 5 и 6. Каждое из ведомых конических колес 4 взаимодействует со - ответственно с одним из двух дополнительных конических колес 7 с чис - 10 лом зубьев 2 установленных на основном кривошипном валу 2 с возможностью вращения, при этом 25 = 2,. На дополнительных конических колесах 7 смонтированы дополнительные 15 противовесы 8, дисбаланс Э г которых определен по зависмости (2), угол уг установки центра массы - по зависимости (5). На втором конце продольного вала5 закреплена ведущая коническая шестерня 9 с числом зубьев 2, взаимодействующая с ведомой конической шестерней 10 с числом зубьев 2 закрепленной на дополнительном криво.шипном валу 11 механизма подачи О, ЕН, при этом 2 : 2 = 2Е Ведомая коническая шестерня 10 и ки"30нематически сочлененное с ней ведущее коническое колесо 3 расположены , по одну сторону сочленяющего их про дольного вала 5. На дополнительном кривошипном валу 11 смонтирован корректирующий противовес 12, дисбаланс Э которого определен по зависимости (3), а угол у установки центра массы - по зависимости (6). Плоскость вращения центра массы корректирующего противовеса 12 совпадает с цент.ром дисбалансов основных 1 и дополнительных 8 противовесов. Продольные валы 5 и 6 выполнены с кривошипами 05 С и О С привода механизма реза О С О и О,СС. Мотылевые шейки криво шипов 0 С и О С расположены по одну сторону с мотылевой шейкой кривошипа О.А основного кривошипного вала 2 относительно плоскости осей валов 2, 5 и б, при этом напродольных валах 0 5 и 6 смонтированы добавочные противовесы 13, центры масс которьос .расположены по разные стороны с центрами масс основных противовесов 1 относительно плоскости О О О осей валов 51 5 62, 5 и 6. На продольных валах 5 и 6 монтируются приводные элементы других вспомогательных механизмов (не 4показаны), а на валу 2 - элемент его .приводного устройства 14.Автомат работает следующим образом.Вращение и крутящий момент передаются с элемента приводного уст -ройства 14 на основной кривошипныйвал 2 с криношипом О,А, а с негочерез ведущие конические колеса 3и ведомые конические колеса 4 - напродольные валы 5 и 6 с кривошипами05 С и О С и. добавочными противовеса-"ми 13. Далее вращение и крутящиймомент передаются через дополнительные конические колеса 7, взаимодействующие с ведомыми коническими колесами 4, на дополнительные противовесы 8, и через ведущую коническуюшестерню 9 - на ведомую коническуюшестерню 1 О, которая вращает дополнительный кривошипный нал 11 с корректирующим противовесом 12 и кривошипом О, Е. Благодаря тому, чточисла зубьев Е , 2 , Е 2 и 2 соответствующих конических колес и шестерен выбраны из условий 2, = 2Е 1 = 2 = Е,: 2, обеспечиваетсяугловая скорость этих элементов, равная на величину у 1 ловой скорости З 1основного кривошипного вала 2., т.е.,1= д ; 1 о 3 1=,1, при этом направление о), и ), противоположно. Поскольку ведомая коническая шестерня10 и кинематически сочлененное с нейведущее коническое колесо 3 расположены по одну сторону продольного вала 5, обеспечивается противоположноенаправление и) и Л, , следовательно,величина и направление 3, и ц),1 одинаковы, т.е. ), =. Ввиду равен -ства чисел зубьев ведущего и ведомо-.го конических колес Е = 2 обеспез фчивается равенство по величине угло вых скоростей вращения валов 1, 5и 6, т.е. 1 ч)51= о),1 =1 о 3,1.Кривошипы О, А, О-С, О С, О Е, атакже приводные элементы другихвспомогательных механизмов передаютвращение и усилие на шатуны и другиезвенья этих механизмов и далее на ихисполнительные звенья.В результате возникают силы и моменты сил :инерции (инерционные нагрузки), основную часть которых для всех рычажных механизмов составляют инерционные нагрузки первого порядка. Для каждого плоского механизма-автомата эти нагрузки определяются по следующим зависимостямМ Рх. у фИ2 О значения соответствующих величин приугле Ч = О, вычисляемые методами;то же, при У = 90 где МгоИг,хМ = М, сову 1 в 1 п у2; го1 1проекции главного вектора сил инерции первого порядка 1-го механизма на оси ОЧ Х и 07;главный момент относительно оси 1 -ГО кривошипного валаинерционных нагрузокпервого порядка 1 -гомеханизма; Р,Р111 ъ 11В результате вращения сов 1, 8 и 12 возникают ные силы инерции Р Рг, которых определяется по тям г гР =р )г .Р =р ) Р =р .1ф г г 1 ф 3 з где Р , Р , Р - величина дисбалансбв противовесов соответственно 1,8 и 12.Действие на автомат сил инерции первого порядка всех его механизмов эквивалентно действию их геометрической суммы, которая называется главным вектором сил инерции первого порядка, величина составляющих х которого определяется по зависимос- тям Р Р совр + Р .вь.пУ х х1 Р = Р сову + Р вхпу .(9) У У,1 01 ч 1Для уравновешивания сил инерции первого порядка всего автомата достаточно уравновесить каждую составляющую их главного вектора, например, с помощью частей противовесов 1 и 8, вращающихся вокруг вала 2. На фиг.2 в 5 показано уравновешивание, соответственно составляющих Р , Р , Р и Р с помощью частей "о Х 1 УО Упротивовесов 1, величина дисбаланса которых выбрана по зависимости 11) и частей противовесов 8 с величиной дисбаланса по зависимости (2), в которой следует принять И = М = О.оДействие на автомат моментов сил инерции первого порядка всех его ме - ханизмов относительно любой оси, например оси 0 кривошипного вала 2, эквивалентно действию их геометрической суммы, которая называется главным моментом сил инерции первого порядка относительно оси 0,2, величина которого определяется зави- симостью 2 О М - М сов р + М вп У, (10)О+1 ЕМ - Р, 2 + ЕР 1 у; Ч, у;х; 1, - координаты осей криУ вошипных валов-тыхмеханизмов относительно оси 0 2 основного1кривошипного вала 2. ЗО, Для уравновешивания главного момента сил инерции первого порядкавсего автомата относительно поперечной оси, проходящей через его центрмасс, достаточно уравновесить егоглавный вектор сил инерции первогопорядка и составляющие главного момента первого порядка относительнолюбой оси, в частности оси О, 2На фиг.6 показано уравновешивание соответственно составляющих М гОи Ис помощью частей противовеса12, величина дисбаланса котороговыбрана по зависимости (3), и частейпротивовеса 8 с величиной дисбалан - 45 са по зависимости (2), в которойследует принять Р щР дР =Р =О, х х, чу Дисбалансы противовесов 1, 8 и 12, 50обеспечивающие урвновешивание инерционных нагрузок первого порядка всего .автомата и положение их центров масс, определяются путем геометрического суммирования дисбалансов55их частей по фиг.2 - 6, например при угле Ч 1= О, результат которого полностью соответствует зависимостям (1) - (6).Так как о 111=уравновешивание составляющих М и М осущестовимо с помощью момента пары сил инерции противовесов 8 и 12, направление составляющих которого противоположно М и М , Посколькуго 21направление дисбалансов частей противовесов 8 для уравновешивания сил и моментов сил инерции и противоположно (фиг,2 - 6) за счет кпомянутого взаимного положения осей кривошипов О, Е и О, А, обеспечивается существенное уменьшение суммарной величины дисбаланса противовеса 8, который вращается относительно вала с угловой скоростью 2 оЛ, а следовательно,20 В связи с тем, что плоскость вращения противовеса 12 совпадает с центром дисбалансов противовесов 1 и 8, не создается дополнительного момента относительно вертикальной оси О,У.Поскольку ось кривошипа О, Е дополнительного вала 11 и оси кривошипов О А кривошипного вала 2 расположены по разные стороны относительно 10 общей ( горизонтальной) плоскости осей валов 2 и 11, силы инерции этих кривошипов образуют моменты относительно оси 012, направление составляющих М и М которых соответст 15го 1вует 1 иг.б. и существенное уменьшение потерь холостого хода и массы противовесов.В связи с тем, что мотылевые шейки кривошипов привода механизма реза ОС и О С расположены по одну сторону с мотылевыми шейками криво- шипов О, А относительно общей (горизонтальной) плоскости осей валов 2, 5 и 6, а угловые скорости 1311= 1 о,1= - вертикальные проекции сил инерции этих кривошипов компенсируют вертикальные проекции сил инерции основных противовесов 1, благодаря чему уменьшается требуемая величина дисбаланса 0 дополнительного противовесаг8, что и обеспечивает дальнейшее уменьшение потерь холостого хода и массы противовесов. Силы инерции добавочных противовесов 13, смонтированных на валах 5 и 6, дополняют действие сил инерции упомянутых кривошипов ОС и О С, обеспечивая противо 6фазность главного вектора сил инерции упомянутых кривошипов О С, О С и противовесов 13 вертикальным проекциям сил инерции основных противовесов 1.Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения обеспечивается повышением производительности по сравнению с известным за счет увеличения степени уравновешенности автомата.1263546 оставитель Е.Айвазовехред А. Кравчук Корректор В.Бутяга И,Сегляни е Заказ 5480/17 Тираж 597Государственноо делам изобретенййсква, Ж, Раушск орр ССР т НИИПИ комитет и открыт наб., д 1303 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4