Винтовой пресс

)5 В 30 В 1/18 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 1 нострое- винтовых Вднии здресса, нину 1, в лен пол, сопряленным оящих изверхней акрепледисками е 12,устаесс, о а фиг - Бн иг.6 -ии вид; - узелиг,З; на азрез В момент ки расК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательский институтконструкционных материалов и технологических процессов при МГТУ им.Н.Э.Баумана и Чимкентское производственноеобъединение по выпуску кузнечно-прессового оборудования(56) Авторское свидетельство СССРМ 1172754, кл, В 30 В 1/18, 09,12.83.(57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям винтовыхпрессов. Цель изобретения - повышениенадежности. Ползун 3 с айкой поджат силовыми цилиндрами 47 к упорам 48, С гайкой4 сопряжен винт 5, на верхнем конце которого закреплена шлицевая втулка 9 с ведо-.мыми дисками 10 и 11 муфты сцепления. На Изобретение относится к маши нию, а именно к конструкциям прессов.Цель изобретения - повышение надежности.На фиг.1 изображен пр бщ на фиг.2 - вид А на фиг,1; н .3 на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б а ф фиг.5 - узел на фиг.З; на ф р - В на фиг,5; на фиг.7 - то же, в отключения муфты, на фиг,8 - графи поршне 21 муфты установлены на подшипниках верхние кронштейны, а на дополнительном диске 19 - нижние кронштейны, В верхних кронштейнах установлены на подшипниках втулки с эксцентрично закрепленными в них осями, установленными на подшипниках в нижних кронштейнах, Упор 33, действующий от цилиндра 35, ограничивает смещение дополнительного диска 19 в процессе включения муфты, После включения муфты упор 33 убирается. В процессе деформирования заготовки рабочий момент муфты достигает расчетного значения и диски муфты начинают проскальзывать друг относительно друга. Втулки и оси поворачи- ваются, в результате чего снимается нажимное усилие с дополнительного диска 19. Муфта отключается, Приводной маховик 14 начинает накапливать кинетическую энергиюдля следующего хода, Деформирование осуществляется за счет оставшейся кинетической энергии винта 5 и связанных с ним деталей. 9 ил. пределения работ при деформиро готовки; на фиг.9 - пневмосхема иВинтовой пресс содержит ста направляющих 2 которой установ зун 3, в котором установлена гайка женная с винтом 5, установ подвижно в опорах станины 1, сост подпятника 6 и подшипника 7. На части винта 5 при помощи гайки 8 з на шлицевая. втулка 9 с ведомыми 10 и 11 муфты сцепления. На опорновленной на станине 1 пресса, на подшипниках 13 установлен маховик 14, которыйчерез клиноременную передачу 15 и шкив16 соединен с электродвигателем 17. Муфтаснабжена ведущим 18 и дополнительным 19диском.Управление муфтой осуществляется от, пневмоцилиндра 20 поршнем 21. Подвод иотвод воздуха в пневмоцилиндр 20 осущест, вляется через подводящук втулку 22. На, 25 и нижние 26 кронштейны, закрепленныекрышками 27 и 28.Верхние 25 и нижние 26 кронштейнысвязаны между собой втулками 29 и эксцен, трично закрепленными на последних осями, 30, установленными на подшипниках 31 и32, Для ограничения поворота дополнитель ного диска 19 в момент включения муфты, предусмотрены приводные упоры 33, уста, новленные в направляющих 34 и связанные, осуществляется через воздухоподводящуювтулку 22, дроссели 36 и трубопроводы 37,Цилиндры 35 снабжены пружинами 38.Возвратный ход поршня 21 осуществляется при помощи шпилек 39 и пружин 40.Для возврата дополнительного диска 19в исходное положение предусмотрены пружины 41, установленные на кронштейнах42, жестко связанных с поршнем 21, и нижних кронштейнах 26. Ограничение поворотадополнительного диска 19 после отключения муфты производится регулируемымиупорами в виде болтов 43, установленных напланках 44, которые жестко связаны с верхними кронштейнами 25.Ползун 3 снабжен кронштейнами 45,связанными со штоками 46 цилиндров 47,установленных на станине 1 пресса, Дляограничения крайнего верхнего положенияползуна 3 на станине 1 пресса установленыупоры 4 Г.Управление прессом осуществляетсяпневматической системой, состоящей издвухпозиционного пневмораспределителя49, рессиверов 50 и 51, редукционного клапана 52, дросселя 53 и манометра 54,Пресс работает следующим образом.Сжатый воздух поступает из пневмосети в рессиверы 50 и 51 и далее в пневмосистему, При помощи манометра 54контролируется давление сжатого воздуха ипри необходимости регулируется редукционным клапаном 52. Под действием давления в цилиндре 47 ползун 3 перемещается вкрайнее верхнее положение до упоров 48.Цилиндр 20 соединен с атмосферой, и поршень 21 находится в крайнем верхнем положении под действием пружин 40.Включается электродвигатель 17, который через шкив 16 и клиноременную пере 5 дачу 15 разгоняет маховик 14 до заданнойугловой скорости щм Маховик 14 запасаеткинетическую энергиюо 4Тэм =1 м -С 1)102где 1 м - момент инерции маховика 14.Для включения муфты подается команда на переключение распределителя 49,давление поступает от рессивера 50 в полость цилиндра 20. Поршень 21 с закрепленным на нем диском 19 совершает движениевниз до смыкания дисков 10,11,18 и маховика14, одновременно сжимая пружины 40 через шпильки 39. Вследствие разности скоростей диск 10 с фрикционными накладками20проскальзывает относительно дополнительного диска 19, поэтому последний стремится повернуться относительно маховика 14.Поворотудополнительногодиска 19 препятствует упор 33, Муфта включена. Винту 5передается крутящий момент от маховика14, Диски 10, 11, 18 и 19 и маховик 14 вращаютсякак одно целое. Силы трения, возникающиемежду фрикционными плоскостями, препятствуют повороту дополнительного диска 19,Давление от рессивера 50 поступает также вполость цилиндров 35 через дроссель 53.Упоры 34 перемещаются в положение, в котором невозможен их контакт с крышками28. Под действием крутящего момента винт5 разгоняется до скорости вращения маховика 14 и, свинчивая гайку 4, отпускает ползун Звниз. Винт 5 и маховик 14 вращаютсякак одно целое с кинетической энергией40 тэм =а 482(2)где мв= м+1 В - суммарный момент инерции маховика 14, винта 5 и других деталей,связанных с маховиком 14 и винтом 5, Перемещение вниз ползуна 3 продолжается довстречи рабочего инструмента с заготовкой.После встречи рабочего инструмента с заготовкой осуществляется ход деформирования заготовки. Работа деформированияпроизводится за счет накопленной кинетической энергии маховика 14 и кинетическойэнергии винта 5,Электродвигатель 17 на рабочем ходене отключается и продолжает передаватьэнергию маховику 14,Во время рабочего хода увеличиваются усилие деформирования и крутящий момент, передаваемый муфтой.Крутящий момент, передаваемый муфтой, с учетом трения в винтовом механизме, подпятнике 6 и подшипнике 7 равенМ = Рд - 2-19(а +р), (3) где Рд - усилие деформирования;, Оср - средний диаметр резьбы винта 5;а- угол наклона резьбы винта 5;р - угол трения в винтовом механизме.При достижении усилия Р=Р 91 на ходе Яд 1 момент в винтовом механизме достигает момента настройки муфты.Мм 1 = Рц 1 2 т 9(а+Р)Оср(4)При дальнейшем росте усилия деформирования ведомые диски 10 и 11 проскальзывают относительно ведущего диска 18 и маховика 14, а дополнительный диск 19 продолжает вращаться под действием сил тре.ния вместе с диском 10. Нижние кронштейны 26, закрепленные на дополнительном диске 19, смещаются относительно верхних кронштейнов 25, закрепленных на поршне 21. Происходит поворот втулок 29 вокруг осей подшипников 31 и осей 30 вокруг осей подшипников 32. Верхние 25 и нижние 26 кронштейны поворачиваются вокруг осей подшипников 23 и 24. В исходном положении оси втулок 29 и осей 30 расположены вдоль радиусов дополнительного диска 19. Пос)1 е срабатывания системы отключения и поворота дополнительного диска 19 на угол у) оси вращения втулок 29 стремятся сохранить свое положение, а ось вращения оси 30 - повернуться на угол р, Так как втулки 29 и оси 30 связаны при помощи подшипников 32, то их оси вращения должны быть параллельны, следовательно, при повороте дополнительного диска 19 на угол р оси вращения втулок 29 и осей 30 поворачиваются на угол р . Поршень 21 с кронштейнами 25 в процессе отключения опускаются до соприкосновения буртов шпилек 39 с корпусом цилиндра 20. При этом усилие поршня 21 передается корпусу цилиндра 20. Муфта отключена.Угловая скорость дополнительного диска 19 продолжает уменьшаться под действием момента инерции. Верхние 25 и нижние 26 кронштейны совершают относительное перемещение д о, одновременно растягивая пружину 41; верхние кронштейны 25 выполнены таким образом, что при возможном увеличении перемещения до величины д они соприкасаются с корпусами 28, что обеспечивает жесткость и надежность конструкции,Деформирование поковки до усилияР дммс На ХОДЕ 52 ОСУЩЕСтВЛЯЕтСЯ КИНЕтИческой энергией винта 5. Часть энергии винта 5 после окончания хода деформирования5 при смыкании матриц штампа расходуетсяна упругую деформацию пресса и штампа доусилия Ру.Работа деформирования А 1 на ходе 51осуществляется кинетической энергией ма 10 ховика 14 и винта 5:А 1 =Тэ 1 = 1 мв 2 (6)ГДЕ Им,1 И Имв 2 - УГЛОВаЯ СКОРОСТЬвращения маховика 14 и винта 5 перед началом хода деформирования и в момент срабатывания муфты.Работа деформирования А 2 на ходе 32до смыкания матриц штампа осуществляется кинетической энергией винта 5:А 2 = ЛТэ 2 = 1 в (7)ГДЕ Ив 1 =Имв 2 - УГЛОВаЯ СКОРОСТЬ ВРащения винта 5 после отключения муфты;Ив 2 - УГЛОВаЯ СКОРОСТЬ ВРаЩЕНИЯ ВИНта5 в конце хода деформирования,Работа упругогодеформирования пресса и штампов Аэ на ходе Яу после смыканияматриц штамма осуществляется оставшей 30 ся кинетической энергией винта 5:И 2 в 2АЗ = ЛТээ =1 в2(8)Винт 5 останавливается, а маховик 14продолжает ускоренно вращаться под дей 35 ствием момента, развиваемого электродвигателем 17.За время хода деформирования скорость вращения маховика 14 уменьшается отИмв 1 ДО Имв 2 . СКОРОСТЬ ВРаЩЕНИЯ ЭЛЕКТРО 40 двигателя 17 также уменьшается отИэд 1 = 1 Имв 1 ДО Иэд 2 = 1 Имв 2, ГДЕ 1- ПЕРЕДаточное отношение клиноременной передачи.Момент инерции 1 мв рассчитан таким45 образом, чтобы за ход деформирования скорость вращения электродвигателя 17 примаксимальной работе деформирования А 1не выходила за пределы установленного режима работы электродвигателя 17,50После окончания хода деформированияподается команда на отключение распределителя 49, полость цилиндра 20 соединяется с атмосферой, поршень 21 поднимается в 55 исходное положение под деЙствием пружин40. Дополнительный диск 19 с нижними кронштейнами 26 возвращается в исходное положение под действием пружин 41. Под действием давления в цилиндре 47 ползун 3с гайкой 4, вращая винт 5 возвращается в крайнее верхнее положение.Пресс готов к следующему ходу, За время движения ползуна 3 вверх, за время технологической паузы и части времени хода вниз электродвигатель 17 разгоняет маховик 14 до номинальной скорости вращения, обеспечивая заданную кинети:ческую энергию, необходимую для дефор,мирования следующей заготовки, ,происходит также накопление рессиверами 50 и 51 сжатого воздуха,Предложенная конструкция обеспечивает возможность установки всех вращаюаихся деталей на подшипниках качения и поэтому не требует постоянного подвода смазки к трущимся поверхностям, а также никает силы трения, действующие в меха- изме отключения муфты, и обеспечивает табильность времени срабатывания поледнего, что повышает точность регулироания усилия деформирования заготовок и надежность пресса.Пружины 41 удерживают верхние 25 и Нижние 26 кронштейны в положении, при котором оси втулок 29 и осей 30 расположены вдоль радиусов дополнительного диска 19, что обеспечивает отсутствие радиального биения дополнительного диска 19 в наиболее ответственный момент - перед началом включения муфты, когда дополни 1 ельный диск 19 находится в свободном сотоянии, Ограничение вертикального , еремещения дополнительного диска 19 верхними кронштейнами 25 и крышкой 28 создает большую жесткость и надежность вработе механизма отключения муфты,Таким образом, внедрение изобретенияпозволяет повысить надежность.5Формула изобретения Винтовой пресс, содержащий смонтированный в направляющих станины ползун с закрепленной в нем гайкой, сочлененной 10 резьбой с винтом, размещенным с возможностью вращения в опорах станины, приводной маховик и связывающую маховик с винтом фрикционную муфту с цилиндром и поршнем, ведущими, ведомыми и дополни тельными дисками, узел связи поршня муфты с дополнительным диском с пружиной возврата, связанной одним концом с поршнем муфты упором ограничения положеНия элементов узла связи, установленные на 20 станине силовые цилиндры со штоками, связанными с ползуном, а также установленные на маховике пневмоцилиндры упоров ограничения поворота дополнительного диска с дросселями, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 25 что, с целью повышения надежности, узелсвязи поршня муфты с дополнительным диском выполнен в виде установленных на подшипниках на поршне муфты кронштейнов и на дополнительном диске-кронштей нов со втулками и эксцентричнозакрепленными в последних осями, при этом втулки установлены на подшипниках в одних из кронштейнов, а оси - на подшипниках а других кронштейнах, а пружина воз врата связана другим концом скронштейном дополнительного диска.8 цд 41662868 2 20 27Составитель М.Токарев Редактор М.Веселовская Тедред М.Моргентал Корректор, Т.Мале каз 2230 Тираж 412 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина,