Привод кривошипного пресса

Привод кривошипного пресса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (1)753677

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.05.78 (21) 2620026/25-27 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

В 30 В 15/00

Государственный камнтет

Опубликовано 07.08.80. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 15.08.80 (53) УДК 621.979..15 (088.8) но делан изобретений н аткрытнй

А. В. Сафонов, Б. А. Степанов, В. Н. Субич, М. В. Холмогоров, и В. И. Вл асов (72) Авторы изобретения

Московский автомобильный завод им. И. А. Лихачева

Министерства автомобильной промышленности и Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени

Высшее техническое училище им. H. Э. Баумана (71) Заявители (54) ПРИВОД КРИВОШИПНОГО ПРЕССА

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к конструкции кривошипа прессов.

Известен привод кривошипного пресса, содержащий установленный на станине асинхронный электродвигатель со статором в виде сегментов и плоским дискообразным ротором, кинематически связанным с маховиком, соединенным муфтой с кривошипным валом пресса (1) fQ)

Известному приводу присущи недостатки, обусловленные отсутствием возможности регулирования скорости запаса энергии и скольжения привода, что приводит к завышению энергетических возможностей и размеров маховика, а также к аварийным заклиниваниям пресса.

Цель изобретения — уменьшение габаритов, повышение надежности и производительности привода.

Для этого привод пресса снабжен жестко закрепленными на кривошипном валу кулачками и установленными на станине двуплечими рычагами, одно плечо каждого из которых связано через толкатель соответственно с одним из упомянутых кулачков, второе шарнирно соединено с одним

2 из сегментов статора, причем профиль кулачков ограничен поверхностью, определяемой следующей зависимостью д (Um 1 -д,) Rm. 1 где Л т. — ход толкателя, определяемый изменением радиуса кулачка;

1- а-скорость бегущего поля в электродвигателе; номинальное скольжение электродви гателя;

1о 4J -угловая скорость вращения ротора электродвигателя; alai<-минимальное расстояние от сегментов статора до центра вращения ротора; с — соотношение плеч рычагов.

На фиг. 1 схематически показан общий вид размещения привода на прессе; на фиг. 2 — схема механизма перемещения (сегментов статора); на фиг. 3 — схема передаточного механизма от кулачков к сегментам статора; на фиг. 4 — графики изменения величин угловых скоростей маховика (тд) ) и перемещения сегментов статора в зависимости от угла поворота кривошипного вала (a).

753677

Привод содержит установленные на станине 1 пресса в направляющих 2 плоские сегменты 3 статора электродвигателя, ротором которого является дополнительный маховик 4, соединенный шестерней 5 с основным маховиком 6, который муфтой

7 включения связан с кривошипным валом

8. Последний посредством шатуна 9 связан с ползуном 10 и снабжен тормозом 11. Муфта 7 включения и тормоз 11 управляются от пневмоцилиндров 12 и 13. На кривошипном валу 8 установлены кулачки 14 и 15, связанные через толкатели 16 и двуплечие рычаги 17 с плоскими сегментами craropa.

Рычаги 17 подпружинены пружинами 18 и связаны для обеспечения свободного перемещения относительно толкателей 16 и статоров 3 серьгами 19 и 20. Двуплечие рычаги

17 установлены с возможностью повсрота в шарнирах 21. Для обеспечения регулирования длины с, копиров 16 они снабжены винтовым механизмом 22, а для изменения соотношения длин плеч 1 и 3з опоры Я1 рычагов 17 установлены с возможностью их перемещения в направляющих 22. Шестерня 5 соединена с маховиком 4 валом 23.

Привод работает следующим образом.

В исходном положении кривошипный вал

8 занимает крайнее верхнее положение, ползун 10, связанный с кривошипным валом шатуном 9, также занимает крайнее верхнее положение.

Муфта 7 отключена, а тормоз 11 затор. можен. Кулачки 14 и 15, рычаги 17 и сегменты 3 дугостатора занимают положение, показанное на фиг. 2. Электродвигатель включен, при этом ротор-маховик вращается с угловой скоростью ссь,с определяемой следующим соотношением: сто Rrnin=(1-6, ) ° ум, (1) гдето);начальная угловая скорость врашения ротора маховика 4;

R„;„-начальное расстояние сегментов 3 статора до центра вращения ротора-маховика 4;

E,H — номинальное скольжение электродвигателя;

1)м — скорость бегущего электромагнитно го поля.

Для включения муфты 7 и отключения тормоза 11 срабатывают пневмоцилиндры

12 и 13. Кривошипный вал 8 соединяется с основным маховиком 6 и через шестерню 5 и вал 23 с ротором-маховиком 4, приводится во вращательное движение. При этом часть кинематической энергии, накопленной подвижными частями (ротором-маховиком 4, валом 23, шестерней 5 и основным маховиком 6), идет на разгон кривошипного вала

8, шатуна 9 и ползуна 10, а также на потери в муфте 7. Скорость вращения ротора-маховика 4 на угле поворота кривошипного вала са1 падает до значения СО<, определяемого

4 затратами кинетической энергии Л Т =—

=Ч â€” = ", где Л вЂ” приведенный к ма2 ховику 4 момент инерции системы 4-23-5-6.

Для того, чтобы электродвигатель работал в номинальном режиме, необходимо сохранить постоянным соотношение

ШОс1 "= a, ) U„. (2.) где tu() — угловая скорость вращения маховика 4, зависящая от угла поворота кривошипного вала;

Й вЂ” расстояние сегментов 3 статора до центра вращения ротора-маховика 4;

6.н — номинальное скольжение электродвигателя.

Для выполнения этого соотношения в связи с уменьшением угловой скорости ы маховика 4 необходимо увеличивать расстояние К расположения сегментов дугостатора относительно оси вращения ротора-маховика.

1о

Это осуществляется соответствующим образом спрофилированными кулачками 14 и

15, воздействующими на копиры 16 и далее через серьги 19, рычаги 17 и серьги 20 на плоские сегменты 3 статора. При этом линейная скорость ротора-маховика 4 в месте расположения дугостаторов (R) остается постоянно равной Ц„(1 — Ь„)Дальнейший участок холостого хода вниз происходит с увеличением угловой скорости вращения ротора-маховика 4 и связанных с ним подвижных частей„при этом расстояние сегментов 3 статора 4 до центра вращения ротора-маховика 4 уменьшается до начального Rq, что приводит к восстановлению угловой скорости маховика 4 до со д„ .

В известных приводах кривошипных прессов величина M min ограничивается допусso тимым скольжением электродвигателя 6 .

В рассматриваемом приводе величина со ;„ может быть сколько угодно малой, в связи с чем маховик может отдавать во время рабочего хода большую часть своей кинетической энергии.

$3

При холостом ходе вверх сегменты 3 статора под действием кулачков 14 и 15 перемещаются от периферии ротора-маховика

При рабочем ходе кинетическая энергия подвижных частей пресса переходит в работу пластического деформирования заготовок. Поэтому. при угле поворота и кривошипного вала 8, соответствующего рабоче о му ходу, угловая скорость ротора-маховика

4 уменьшается отса,досо 1П, определяемой затра >а тами кинетической энергии b T =J2

Сегменты 3 статора во время рабочего хода перемещаются на расстояние hR = К„аа — -R „, где R „-расстояние статоров до центра вращения ротора-маховика 4 в конце рабочего хода.

753677

4(Rm ) к его центру и занимают положение

R п1;„, угловая скорость его увеличивается

pT Q) щщ до comAx

В крайнем верхнем положении ползуна муфта 7 отключается, тормоз 11 включается.

На этом цикл работы пресса заканчивается.

Формулу (2) можно записать следующим образом

М(. ) (Rmin+hR)=(1 "5g Uz, где АК вЂ” перемещение сегментов 3 статора. Эту величину можно выразить через перемещение толкателей (1 — Ar).

ЛК= ЛГ-1, где i = -- - — отношение плеч рычагов 17.

Величйна Ьг= = (— — — U "— -Йлмр-.

А% (6« w 4 и (41 Р . является исходной для построения профиля кулачков 14 и 15.

Эта конструкция привода позволяет регулировать число автоматических ходов ползуна, а также величину расхода энергии во время рабочего хода. С целью увеличения или уменьшения числа автоматических ходов ползуна соответственно необходимо увеличить или уменьшить длину 3, копира 16 с помощью винтового механизма 22. При этом соотвественно будут уменьшены или увеличиены значения крайних положений сегментов 3 статора, т.е. расстояния R ;> и

Кщд„,что приведет к увеличению или умень- 25 шению угловой скорости cuq маховика 4 и изменению числа ходов ползуна пресса.

С целью регулирования величины расхода энергии во время работы хода изменяется соотношение плеч 8 и 3 двуплечего рычага 17. При увеличенных затратах энергии перепад угловых скоростей И, и И,. ротора маховика 4 возрастает и, следовательно, должен возрасти интервал отклонеНий

ЛК сегментов статора. Для этого отношение ф увеличивают. При уменьшенных за- зю тратах энергии требуется меньший перепад угловых скоростей (д, и ой,,в связи с. чем уменьшаются перемещения статоров ДЯ и отношение 4g8q

Перемещения сегментов 3 статора вдоль радиуса вспомогательного маховика в зависимости от угла поворота <(.кривошипного вала, следовательно и профили кулачков

14 и 15, могут быть рассчитаны для любого типового процесса штамповки на данном прессе и легко отрегулированы для другого процесса, например установкой кулачков с другим профилем.

Такая конструкция привода подвижных частей кривошипного пресса обеспечивает

его работу в номинальном режиме с широким диапазоном регулирования затрачиваемой кинетической энергии.

Экономический эффект от использования привода кривошипного пресса обеспечивается за счет регулирования скорости, следовательно работой с различными значениями эффективной энергии и более глубокого скольжения привода, что снижает вероятность заклинивания пресса и дает возможность уменьшить габариты маховика.

Формула изобретения

Привод кривошипного пресса, содержащий установленный на станине асинхронный электродвигатель со статором в виде сегментов и плоским дискообразным ротором, кинематически связанным с маховиком, соединенным муфтой с кривошипным валом пресса, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов привода, повышения надежности и производительности, он снабжен жестко закрепленными на кривошипном валу. кулачками и установленными на станине двуплечими рычагами, одно плечо каждого из которых связано через толкатель соответственно с одним из упомянутых кулачков, второе шарнирно соединено с одним из сегментов статора, причем профиль кулачков ограничен поверхностью, определяемой следующей зависимостью.

hY (U1 6 — R ж) ° « где д — ход толкателя, определяемый изменением радиуса кулачка;

1.1 — скорость бегущего поля в электродвигателе;

6н — номинальное скольжение электродвигателя;

И вЂ” угловая скорость вращения ротора электродвигателя;

Rm;t, минимальное расстояние от сегментов статора до центра вращения ротора; — соотношение плеч рычагов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 66540, кл, Н 02 К 17/30, 1944.

2. Навроцкий Т. А. Прессы-автоматы для холодной штамповки. М., Машгиз, 1956.

3. Джонс Ф. Д и Хортон Х. Л. Механизмы автоматического действия М., Машгиз, 1961.

4. Патент CILIA № 3983738, кл. В 21 1 9/18, 1976 (прототип).

753677

Фиг. 2

Составитель А. Гринбер

Редактор Т. Портная Техред К.Шуфрич Корректор Е. Папп

Заказ 5009/4 Тираж 747 Подписное

UHHHllH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент» г. Ужгород, ул. Проектная, 4