Вертикальный кривошипный пресс-автомат

Вертикальный кривошипный пресс-автомат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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 также элементы валковой подачи: коленчатый вал 19, двуплечий рычаг 20, многоступенчатую зубчатую передачу 9. Уравновешивание обеспечивается за счет подбора соответствующих параметров противовесов. 4 з.п. ф-лы. 4 ил. (Л FiSiF,.,, f3 со оо со ел со со

С<ВОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 13335

А1. (51)4 В 3 В 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиа. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4060262/25-27 (22) 28.04.86 (46) 30.08.87, Бюл. М- 32 (71) Научно-производственное обьедикение по кузнечно-прессовому оборудованию и гибким производственным системам для обработки давлением и Воронежский технологический институт (72) М.Д.Церлюк, Ю.А.Давыдов, В.А.Мельник и M.А.Ситников (53) 621.979.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1180275, кл. В 30 В 15/00, 1984. (54) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ КРИВОШИПНЫЙ ПРЕССАВТОМАТ (57) Изобретение относится к кузнеч-. но-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 также . элементы валковой подачи. коленчатый вал 19, двуплечий рычаг 20, многоступенчатую зубчатую передачу 9. Уравновешивание обеспечивается за счет подбора соответствующих параметров противовесов. 4 з.п. ф-лы. 4 ил.

35 где ш, m

l с

m„„

rn

18

18D гс щ 1 т

18 где 1„

1 1335

Изобретение относится к кузнечнопрессовому.машиностроению н частности к конструкции кривошипных прессовавтоматов.

Цель изобретения — повьш ение производительности.

На фиг.1 изображены кривошипный пресс-автомат при рабочем ползуне, расположенном в крайнем нижнем поло- 1п жении, и двуплечем рычаге валковой подачи, расположенном в среднем положении,.а также схема действия сил инерции; на фиг.2 — привод валковой подачи при крайнем леном положении 15 двуплечего .рычага; на фиг.3 — уравновешивающие массы с противовесами в верхнем положении, а также схема дей ствия сил инерции; на фиг.4 — уравновешивающие массы с противовесами в 20 среднем положении.

Автомат содержит размещенный в направляющих 1 станины рабочий ползун

2, уравновешивающие массы, установленный в опорах 3 станины многокри- 25 вошипный 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 д0 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 40

17, а также шарйирно сочлененных со скалками 12 и 13 и валиками !4 и 15 рычагов 18. Валики 14 и 15 шарнирно сочленены с шатунами 8 многокривошипного вала 4, а скалки 12 и 13 разме- 45 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 эксцентри55 ковым валом 19 двуплечего рычага 20, а также рычажного многозвенника, элемент которого — тяга 21 сочленен с плечом 22 двуплечего рычага 20, а

99 2 элемент — рычаг 23 сочленен с тягой

11, при этом кривошип 10 и кривошип

24 эксцентриконого нала 19, связанного с двуплечим рычагом 20, смонтированы параллельно друг дрязгу. Протиновесы 16 и 17 смонтированы на валиках

14 и 15 с ноэможностью вращения.

Кривошипы 6 расположены в противофазе (под углом 180 ) относительно кривошипов 5. На многокривошипном валу 4 закреплен элемент 25 привода пресса (не показан), Общее передаточное отношение многоступенчатой зубчатой передачи 9 равно единице, т.е. U„=1 Рычаг 23 имеет кулисную опору 26 и винт 27 для перемещения последней относительно рычага 23, который соединен с тягой

21 через кривошип 28, Кривошип 10 при нижнем положении рабочего ползуна 2 расположен в верхнем положении (фиг.1), а при крайнем левом положении рычага 20 — в крайнем правом положении (фиг.2).

Кривошип 24 направлен в сторону кривошипа 10.

Параметры противовесов 17, расположенных со стороны кривошипа 10 подачи, определены из условия

m =(0,5 m „.г /r,) — m„. г /r,--т

-0,5 m, ) (1+0,25, ), (1) масса противовесов 17, масса рабочего ползуна 2 с приведенной массой шатунов 8; радиус кривошипа 5 рабочего полэуна 2; радиус криношипа 6 уравновешивающих шатунов 8; неуравновешенные массы подачи, приведенные к оси шарнира соединения кривошипа 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, стороне

3 !33 относительно кривошип» 10, определены из условия

m, =(0,5 m . r, /r )-m -0,5 m<

«(1+0,25 л<, ) (2) где тп< — масса противовеса 16.

Пресс-автомат работает следующим образом.

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 6 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 вращательное движение 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 зависимости

У =ш r (coscp,+ cos2cp ), (3) где 1, — угол поворота кривошипа 5, отсчитываемый от положения, соответствующего нижнему крайнему положению рабочего ползуна 2, В.

r т д

7 где д — 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 F<6 и F „(фиг.4) определяются по зависимости

1599

-cos2 q,) 1д (4) 5

Касательные составляющие этих сил инерции приложены в центрах качания

D, K«, К,7, К,е соответствующих масс.

Их величины определяются по зависимостям (учтено условие, что центры масс противовесов 16 и 17 расположены в точках D):

sD <ял <е <е

<е ш<е g

20 F÷ ши <е .Д <е (5) Величина E<е определяется по зависимости

25 Е<е = q<е(соз Р + Леcos2q ) Я,, (6) где cp — угол поворота кривошипа 6, отсчитываемый от положения, соответствующего верхнему крайнему положению рабочего ползуна 2, е rñ,71 s . пх m«" < соз Ч< (7),где де — длина шатуна 8.

Тяга 11 преобразует вращательное

35 движение 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 прижимного ролика 29 при обратном ходе подачй (фиг.1) и их взаимный прижим при пря-. мом ходе (фиг.2).

При вращении эксцентрикового вала

19 возникают центробежные силы инерции от неуравновешенных масс кривошипов 10 и 24, рычага 20 с плечом 22 и части массы .тяги 11 и 21. Поскольку кривошип 10 подачи при нижнем положении рабочего ползуна 2 расположен в верхнем положении, а кривошип 24 параллелен ему и направлен в его сторону, вертикальная составляющая этих сил инерции Г„„во всех положениях кривошипов оказывается направленной в сторону, противоположную силе Г

13335 где m „— массы криношипон 10, 24, рычага 20 с плечом 22 и с частью массы тяг 11 и 21, приведенные к оси пальца криво5 шипа 10.

Поскольку кривошип 6 расположен н противофазе кривошипу 5, угол (р = р,+

+и. Поэтому величина равнодействующей вертикальных составляющих сил инерции Масс шВв» mis i m46 mi,» m„ определяется по зависимости:

Гз„=(2твп+т,z+m ) гс 43, (созсР,+ (8)

+ cos2q, ° cosg«шп r„u cosy где (1, — угол наклона уравновешивающих рычагов 18 к горизонтали, 20

Поскольку оси О в -018 скалок 12 и

13 рычагов 18 расположены по разные стороны относительно плоскости XOtZ равнодействующая F r всегда направлена вдоль оси действия силы F и про- 25 тивоположна ей при любой форме рычагов 18 и противовесов 16 и 17.

Величина cos p в определяется по зависимости

30 сову, =1-0,253, — 0,259 соз2ср,. (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 во всех промежуточных положениях.

Небольшие по величине силы инерции второго порядка рабочего ползуна

2 также практически полностью уравновешиваются при условии Ъв = Э7 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 (p =О. Из зависимости (3) непосредственно получаем

Р m ° Г Я (1+ti) 55

Подставляя в (8) значения m„ m „ из (1) и (2) и значения cos q из (9), после простых преобразований получим

F =-(2m +m +m r /r— макс HD <в & a c

- „-„/гс -2m „-m „) (1+0 5 q ) (1-0,5>«)»сьев, (1+ИВ гп г сд (швга У, (1+ h ) (1-0,25 9 )+

В к и ) Поскольку,В 0,15 и 0,25 ф с 5 ° 10

4 с сЪ 1 в при %в= Э пРактически F +

В макс

5r óàêñ

1 оризонтальная составляющая сил инерции масс m „ определяется по зависимости (10) F = m r + з -пЧ

При качании рычага 20 возникают силы инерции, из которых наиболее существенной является касательная составляющая первого -порядка F приложенная н центре качания К . Ее величина определяется по зависимости

Рк2 т2о "22 гопр 1 Ядп:4", (11) где ш — масса рычага 20, 22 0 22

Р = — mP Ъ p„uP ы si<9„(12) где m — масса плеча 22 с частью

P массы тяги 21; — расстояние от центра 52, массы m, до оси ее качания. а

Величина массы m выбирается таP ким образом, чтобы н среднем положении кулисной опоры 26, когда uð uð, обеспечивалось полное уравновешивание касательных сил инерции, т.е, 1 — длина плеча 22 рычага 20, (p2 — расстояние от центра 5, массы m „ до оси ее качания ), u — переменное передаточное отP ношение рычажной системы.

Одновременно возникает сила инерции от качания плеча 22 рычага 20 и тяги 21, касательная составляющая первого порядка которой F направленная в сторону, противойоложную

Р, определяется по аналогичной зависимости

7 1333599

8 о 7 гд рср р 7 г .гт рср (13)

Благодаря тому, что кривошип 10 подачи при крайнем левом положении рычага 20 расположен в крайнем правом положении, а кривошип 24 парал — 1 лелен ему и направлен в его сторону, полное уравновешивание обеспечивается при всех углах(р, . При регулировке положения кулисной опоры 26 величина и> меняется, при этом величины

F и F меняются пропорционально, а величина F 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 2ш„ 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 изобретения

1. Вертикальный кривошипный прессавтомат, 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 рабочего ползуна кривошип подачи размещен парллельно кривошипам рабочего ползуна, а коромысло при этом размещено вертикально, отличающийся 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, при этом валики шарнирно сочленены с соответствующими шатунами многокривошипного вала, а скалки размещены по

5 разные стороны от последнего на равном расстоянии от плоскости, проходящей через опоры многокривошипного вала, параллельно направляющим ползуна.

10 2. Пресс-автомат по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что шарнир сочленения кривошипа подачи со станиной выполнен в виде эксцентрикового вала.

4. Пресс-автомат по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что противове30 сы смонтированы на валиках с возможностью вращения.

5. Пресс †автом по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что параметры противовесов, расположенных со стороны кривошипа подачи, определены из условия ш„=(0,5ш г /г -m„. г„ /г -m8„40 -0,5(шщ ) (1+0,25 Ъ,8), где ш, т масса 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 кривошипа подачи с тягой; радиус кривошипа подачи; приведенная масса уравновешивающего шатуна; масса рычага, соединенного со скалкой и валиком;

jc

50 г„

Яр

15 3. Пресс-автомат по пп.1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что коро- мысло выполнено в виде шарнирно сочлененного средней частью с эксцентрикавым валом двуплечего рычага, а

20 также рычажного многозвенника, один из элементов которого сочленен с одним из плеч двуплечего рычага, а другой — с тягой, при этом кривошип подачи и кривошип эксцентрикового вала, связанный с двуплечим рычагом, смонтированы параллельно друг другу.

1ЗЗЗЯЭ гс

Э

<8

Диа, я

Ore где 1,8 — длина рычага, соединенного со скалкой и валиком, а параметры противовесов, расположенных на противоположной стороне относительно кривошипа подачи определены из условия

miz =(0 5 m„rà rñ)- пяв 0 5m18

° (1+0,25 3i ), где m — масса противовесов. .1б

1333599

Составитель В. Гринберг

Техред М.Дидык Корректор И.Муска

Редактор М.Келемеш

Тираж 563 — . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 ° Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Заказ 3915/18

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4