Вертикальный кривошипный пресс-автомат

(51) 4 ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ГОСУД АРСПО ДЕЛ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ-27 Бюл, У 32 изводственное обьед но-прессовому оборуим производственным работки давлением ехнологический инст Ю.А.Давыдов, ,А.Ситников (088.8)свидетельство СССРВ 30 В 15/00, 1984 иа. 7 К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 4060262/2 (22) 28.04.86 (46) 30.08.87, (71) Научно-пр кение по кузне дованию и гибк системамдля о и Воронежский тут(57) Изобретение относится к кузнечно-прессовому машиностроению, в частности к конструкции кривошипных прессов-автоматов. Цель изобретения - повышение производительности. Это достигается за счет большей уравновешенности соответствующих масс. Последние содержат многокривошипный вал 4,рабочий ползун 2, шатуны 7, а такжеэлементы валковой подачи: коленчатыйвал 19, двуплечий рычаг 20, многоступенчатую зубчатую передачу 9. Уравновешивание обеспечивается за счетподбора соответствующих параметровпротивовесов. 4 з.п. ф-лы. 4 ил.ГДЕ 18 13335Изобретение относится к кузнечнопрессовому машиностроению н частности к конструкции кривошипных прессовавтоматов.Цель изобретения - повьшение производительности.На фиг,1 изображены кривошипныйпресс-автомат при рабочем ползуне,расположенном в крайнем нижнем поло жении, и двуплечем рычаге валковойподачи, расположенном в среднем положении,.а также схема действия силинерции; на фиг.2 - привод валковойподачи при крайнем левом положении 15 двуплечего .рычага; на фиг.3 - уравновешивающие массы с противовесами вверхнем положении, а также схема действия сил инерции; на фиг.4 - уравновешивающие массы с противовесами в 2 тэ среднем положении.Автомат содержит размещенный в направляющих 1 станины рабочий ползун2, уравновешивающие массы, установленный в опорах 3 станины многокривошипный вал 4, связанный своими кри, вошипами 5 и 6 и шатунами 7 и 8 с рабочим ползуном 2 и уравновешивающими массами и посредством многоступенчатой зубчатой передачи 9 - с приводом Зп валконой подачи, выполненным в виде . сочлененного с соответствующим шарниром станины кривошипа 10, коромысла с грузом и шарнирно сочлененной с кривошипом 10 тяги 11.Уравновешивающие массы выполнены в виде смонтированных параллельно друг другу и опорами 3 многокривошипного вала 4 скалок 12 и 13 и валиков 14 и 15 с противовесами 16 и 4 О 17, а также шарттирно сочлененных со скалками 12 и 13 и валиками 14 и 15 рычагов 18. Валики 14 и 15 шарнирно сочленены с шатунами 8 многокривошипного вала 4, а скалки 12 и 13 разме щены по разные стороны от многокривошипного вала 4 на равном расстоянии от плоскости, проходящей через опоры 3 многокривошипного вала 4, параллельно направляющим 1 рабочего ползуна 2. Шарнир сочленения кривошипа 10 валковой подачи со станиной выполнен в виде коленчатого вала 19. Коромысло выполнено в виде шарнирно сочлененного средней частью с эксцентри 55. ковым валом 19 двуплечего рычага 20, а также рычажного многозвенника, элемент которого - тяга 21 сочленен с плечом 22 двуплечего рычага 20, а 99 2элемент - рычаг 23 сочленен с тягой11, при этом кривошип 10 и кривошип24 эксцентриконого нала 19, связанного с двуплечим рычагом 20, смонтированы параллельно друг дрязгу, Протиновесы 16 и 17 смонтированы на валиках14 и 15 с ноэможностью вращения.Кривошипы 6 расположены в противофазе (под углом 180 ) относительнокривошипов 5. На многокривошипномвалу 4 закреплен элемент 25 приводапресса (не показан)Общее передаточное отношение многоступенчатой зубчатой передачи 9равно единице, т.е. Б=1. Рычаг 23имеет кулисную опору 26 и винт 27 дляперемещения последней относительнорычага 23, который соединен с тягой21 через кривошип 28,Кривошип 10 при нижнем положениирабочего ползуна 2 расположен в верхнем положении (фиг.1), а при крайнем левом положении рычага 20 - вкрайнем правом положении (фиг.2),Кривошип 24 направлен в сторону кривошипа 10.Параметры противовесов 17, расположенных со стороны кривошипа 10 подачи, определены из условия тПП =(0,5 тП т,.ГС,/Гс) ,э Гп Гс 8 Р-0,5 шщ ) (1+0,25 Ъ, ), (1) масса противовесов 17,масса рабочего ползуна 2с приведенной массой шатунов 8;радиус кривошипа 5 рабочего полэуна 2;радиус криношипа 6 уравновешивающих шатунов 8; неуравновешенные массы подачи, приведенные к оси шарнира соединения криво- шипа 10 с тягой 11; радиус кривошипа 10; .масса рычага 18;приведенная масса рычага 18;- длина рычага 18, соединенного со скалкой и валиком. Параметры противовесов 16, расположенных на противоположной, стороне3 33 относительно кривошип 10, определены из условия 599(1+0,25 ъ,), (2)где ш, - масса противовеса 16.Пресс-автомат работает следующимобразом.Вращение от привода автомата передается на элемент 25, далее на многокривошипный вал 4 и через многоступенчатую зубчатую передачу 9 на эксцентриковый вал 19, который вращается с той же угловой скоростью я, что и многокривошипный вал 4. При этом возникают центробежные силы инерции от неуравновешенных масс кривошипов 5 и 6 и частей массы, связанных с кривошипами 5 и б шатунов 7 и 8. Уравновешивание этих сил инерции производится с помощью противовесов (не показаны), установленных на многокривошипном валу 4. В случае расположения шатунов 7 и 8 по одну сторону многокривошипного вала 4 моменты от сил инерции шатунов 7 и 8 уравновешиваются за счет перераспределения масс. шатунов 8.Шатуны 7 преобразуют вращательноедвижение многокривошипного вала 4 в возвратно-поступательное перемещение рабочего ползуна 2. При этом возникает сила инерции Р , направленная вдоль оси О, Х перемещения рабочего ползуна 4, величина которой определяется по зависимостиР =ш г ц (соя(у,+Ъ соя 2(р ), (3)где (, - угол поворота кривошипа 5, отсчитываемый от положения, соответствующего нижнему крайнему положению рабочего ползуна 2,В. г т 1 7 где 1., - длина шатуна 7.Шатуны 8 преобразуют вращательное движение многокривошипного вала 4 в качательное перемещение рычагов 18 с переменной угловой скоростью и ускорением Я , вызывающих появление сил инерции. Их нормальные составляющие Г,6, и Г(фиг.4) определяются по зависимости(4) 5Касательные составляющие этих силинерции приложены в центрах качания6, ,7, Кя соответствующих масс.Их величины определяются по зависимостям (учтено условие, что центрымасс противовесов 16 и 17 расположеныв точках Р): 80 ял888 Е я0 518я я5 ч ши я(5) Величина Ещ определяется по зави- симости 25 Яя= Ъ (соЯР+ЯясоЯ 2(Р ) Я (6) где с - угол поворота кривошипа 6, отсчитываемый от положения, соответствующего верхнему крайнему положению рабочего ползуна 2,Рх шгс соя,где 18 - длина шатуна 8.Тяга 11 преобразует вращательное 35движение эксцентрикового вала 19 в качательное движение рычага 23 и кривошипа 28, которое через тягу 21 передается рычагу 20. Кривошип 24 обеспечивает отход рычага 20 от прижимногоролика 29 при обратном ходе подачИ(фиг.1) и их взаимный прижим при пря-.мом ходе (фиг.2).При вращении эксцентрикового вала19 возникают центробежные силы инерции от неуравновешенных масс кривошипов 10 и 24, рычага 20 с плечом 22и части массы, тяги 11 и 21. Поскольку кривошип 10 подачи при нижнем положении рабочего ползуна 2 расположенв верхнем положении, а кривошип 24параллелен ему и направлен в его сторону, вертикальная составляющая этих силинерции Гво всех положениях кривошипов оказывается направленной в сторону,противоположную силе Г5 13335 где щ- массы криношипон 10, 24, рычага 20 с плечом 22 и с частью массы тяг 11 и 21, приведенные к оси пальца кривошипа 10.Поскольку кривошип 6 расположен н противофазе кривошипу 5, угол т 16 =Р,+ +и. Поэтому величина равнодействующей вертикальных составляющих сил инерции масс щ 8 н щ,я щ 46 щп щп определяется по зависимости: 5 80 16 6 47 ) с фтР(8) т 5 +й соя 2 тР,)соя,п-щгы,соятР,где т 1, - угол наклона уравновешивающих рычагов 18 к горизонтали,20Поскольку оси 08 -08 скалок 12 и 13 рычагов 18 расположены по разные стороны относительно плоскости ХОЯ, равнодействующая Р к всегда направлена вдоль оси действия силы Рб и про тивоположна ей при любой форме рычагов 18 и противовесов 16 и 17.Величина соя тт,8 определяется по зависимости 30 соятг, =1-025, - 0259 соя 2 сР,.(9)Поскольку величины масс противовесов 16 и 17 определены из условий (1) и (2), обеспечивается полное уравновешивание сил инерции первого порядка в крайних положениях рабочего ползуна 2, а также практически полное их уравновешивание но всех промежуточных положениях,Небольшие по величине силы инерции второго порядка рабочего ползуна 2 также практически полностью уравновешиваются при условии Ъ 8 = 97 и рас - положении шатунов 7 и 8 по разные стороны многокривошипного вала 4.Чтобы пояснить это положение, рассмотрим величину суммы сил инерции рабочего ползуна 2 и уравновешивающих масс в крайнем их положении при тР,=О. Из зависимости (3) непосредственно получаем 35 Вмк 8 ат 1 у 55Подставляя в (8) значения щ и тпиз (1) и (2) и значения соя т 4, из+Ър,ги Поскольку 1180,15 и 0 25%5 104 с г18- то при 8= Э практически Р8 макс як,ракс1 оризонтальная составляющая сил инерции масс щопределяется по зави- симости(10) Р=-щгтоя 1 п тр, . При качании рычага 20 возникаютсилы инерции, из которых наиболеесущественной является касательнаясоставляющая первого порядка Рприложенная н центре качания К . Еевеличина определяется по зависимости кг 2 О тгг гот Р т 1 Яп с (11) где щ - масса рычага 20,22 О гг Р = - тп Ъ ,ттР у я 1 птр (12) где щ - масса плеча 22 с частьюмассы тяги 21;- расстояние от центра 5,массы щ, до оси ее качания.Величина массы щ выбирается таРким образом, чтобы н среднем положении кулисной опоры 26, когда цР=тт, обеспечивалось полное уравновешивание касательных сил инерции, т.е,1 гг - длина плеча 22 рычага 20,( га - расстояние от центра 5,массы щдо оси ее качания ),ц - переменное передаточное отРношение рычажной системы.Одновременно возникает сила инерции от качания плеча 22 рычага 20 и тяги 21, касательная составляющая первого порядка которой Р , направленная в сторону, протинойоложную Р , определяется по аналогичной за- висимости(13)Благодаря тому, что кривошип 10 подачи при крайнем левом положении рычага 20 расположен в крайнем правом положении, а кривошип 24 парал-, лелен ему и направлен в его сторону, полное уравновешивание обеспечивается при всех углах ц, . При регулировке положения кулисной опоры 26 величина ир меняется, при этом величины Г и Р меняются пропорционально, а величина Р остается без изменения, вследствие чего возникает небольшая неуравновешенная сила инерции, При необходимости она легко компенсируется за счет сменных грузов, прикрепляемых соответственно к плечу 22 или рычагу 20. Суммарная масса противовесов уменьшается на величину 2 ш по сравнению с массой противовесов в известных прессах.Технико-экономический эффект от внедрения изобретения обеспечивается за счет повышения производительности по сравнению с базовым объектом благодаря большей степени уравновешенности.Формула изобретения1. Вертикальный кривошипный пресс- автомат, содержащий размещенный в направляющих станины рабочий ползун, уравновешивающие массы, установленный в опорах станины многокривошипный вал, связанный соответствующими шатунами с рабочим ползуном и уравновешивающими массами и посредством многоступенчатой зубчатой передачи с приводом валковой подачи, выполненным в виде сочлененного с соответствующим шарниром станины кривошипа, коромысла с грузом и шарнирно сочлененной с кривошипом тяги, причем в нижнем положении рабочео ползуна кривошип подачи размещен парллельно кривошипам рабочего ползуна, а коромысло при этом размещено вертикально, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности, уравновешивающие массы выполнены в виде смонтированных параллельно друг другу и опорам многокривошипного вала скалок и валиков с противовесами, а также шарнирно сочлененных со скалками и валиками рычагов, приэтом валики шарнирно сочленены с соответствующими шатунами многокривошипного вала, а скалки размещены по 5разные стороны от последнего на равном расстоянии от плоскости, проходящей через опоры многокривошипноговала, параллельно направляющим ползуна.10 2. Пресс-автомат по п. 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что шарнир сочленения кривошипа подачи со станинойвыполнен в виде эксцентрикового вала. 4. Пресс-автомат по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что противовеЗ 0 сы смонтированы на валиках с возможностью вращения.5. Пресс-автомат по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что параметрыпротивовесов, расположенных со стороны кривошипа подачи, определены изусловия ш =(0,5 ш 8 г /г -шг /г -ш 40 -0,5(шщ )( 1+0,25 Ъ ),где ш,тмасса противовесов; масса рабочего ползуна с приведенной массой шатунов соединения ползуна с многокривошипным валом;радиус кривошипа рабочего ползуна;радиус кривошипа уравнове-шивающего шатуна;неуравновешенные массы подачи, приведенные к оси шарнира соединения криво- шипа подачи с тягой; радиус кривошипа подачи; приведенная масса уравновешивающего шатуна;масса рычага, соединенного со скалкой и валиком; 45 50 г8 Р 55.18 15 3. Пресс-автомат по пп.1 и 2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что коро-мысло выполнено в виде шарнирно сочлененного средней частью с эксцентриковым валом двуплечего рычага, а 20 также рычажного многозвенника, одиниз элементов которого сочленен с одним из плеч двуплечего рычага, адругой - с тягой, при этом кривошипподачи и кривошип эксцентрикового вала, связанный с двуплечим рычагом,смонтированы параллельно друг другу, 1333599 10гсЭ1818 где 1,8 - длина рычага, соединенногосо скалкой и валиком, а параметры противовесов, расположенных на противоположной стороне относительно кривошипаодачи определены из условиящ 1 б (05 щк га гещяэ 05 щ 18"(1+025 Э,8) где щ - масса противовесов. ,1 б1333599 Составитель В. ГринбергТехред М.Дидык Корректор И.Муска Редактор М,Келемеш Тираж ВНИИПИ Государст по делам изобр 113035Москва, 563венного комитеетений и открьЖ, Раушская аказ 3915/ Подписиа СССР и