Волочильный стан

Волочильный стан

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii806193

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф

Ф. (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 747553 (22) Заявлено 05.03.79 (21) 2732908/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 23.02.81. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 28.02.81 (51) М. Кл.

В 21 С 1/16

Гооударствеииый комитет

СССР по делам иэобретеиий и открытий (53) УДК 621.778..06 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. M. Клименко, В. Н. Шаповал, А. Н. Шаповал, Г. А. Бурыкина и В. А. Залевский т л

,1" „1т,, 1.,- ..

И (71) Заявители (54) ВОЛОЧИЛЬНЫЙ СТАН

Изобретение относится к волочильному производству.

По основному авт. св. № 747553 известен волочильный стан, включающий волокодержатель с волокой, снабженный приводом перемещения, вдоль оси волочения, подвижный в осевом направлении механизм зажима переднего конца заготовки и механизм зажима заднего конца заготовки, выполненный в виде гидроцилиндра с поршнем, на конце которого размещен клиновой зажим, при- то чем поршень снабжен выступом, входящий в винтовой паз, выполненный на внутренней поверхности корпуса гидроцилиндра, имеющий рабочий и дополнительный участки (1) .

Недостатком известного волочильного стана является необходимость значительной протяженности дополнительного участ- ка винтового паза в направлении волочения, что увеличивает габариты стана, а также время на дополнительную операцию закручивания заготовки.

Цель изобретения — повышение производительности и уменьшения габаритов волочильного стана..

Поставленная цель достигается тем, что механизм зажима переднего конца заготовки волочильного стана выполнен в виде гидроцилиндра с поршнем, на конце которого монтирован клиновой зажим, причем поршень снабжен выступом, входящим в выполненный на внутренней поверхности гидроцилиндра винтовой паз с направлением вращения, противоположным направлению вращения винтового паза механизма заднего конца заготовки, с шагом, равным шагу дополнительного участка винтового паза указанного механизма и длиной, определяемой зависимостью:

<, н, е.сц ф где Н -минимальный шаг винтового паза, при котором отсутствует самоторможение в винтовом зацеплении механизма зажима переднего конца заготовки; длина заготовки перед волочением; CJ -допускаемые касательные напряжения в заготовке перед волочен нем;.

806193

Q - модуль упругости второго рода материала заготовки;

1 — радиус заготовки до волочения.

На фиг, 1 — изображена схема волочильного стана в начальный момент волочения; на фиг, 2 — то же, в конце волочения; на фиг. 3 — механизм зажима переднего конца заготовки с волочильной тележкой, продольный разрез; на фиг. 4 — механизм зажима заднего конца заготовки, продольный разрез; на фиг. 5 — сечение А — А на фиг. 3; на фиг. 6 — узел 1 на фиг. 3.

Волочильный стан включает установленную на тяговой цепи 1 волочильную.тележку 2 с доской волок 3, в которой закреплена волока 4, механизм 5 зажима переднего конца заготовки 6 и механизм 7 зажима заднего конца заготовки 6.

Механизм 5 зажима переднего конца заготовки 6 выполнен в виде закрепленного на основании 8 корпуса гидроцилиндра 9 с поршнем 10, на штоке 11 которого монтирован клиновой зажим 12.

Клиновой зажим 12 состоит из корпуса

13, в котором выполнены суживающиеся в окружном и осевом направлениях клиновые пазы 14, и зажимных клиновых губок 15, представляющих собой подпружиненные конические ролики.

Поршень 10 снабжен выступом 16 в виде ролика 17, входящего в винтовой паз 18, выполненный на внутренней поверхности корпуса гидроцилиндра 9.

Механизм 7 зажима заднего конца заготовки состоит из закрепленного на основании

8 корпуса гидроцилиндра 19 с поршнем 20, на штоке 21 которого монтирован клиновой зажим 22. Клиновой зажим 22 выполнен также, как и клиновой зажим 12.

Поршень 20 снабжен выступом 23 в виде установленного на оси 24 ролика 25, входящего в винтовой паз 26, выполненный на внутренней поверхности корпуса гидроцилиндра 19. Винтовой паз 26 выполнен из двух последовательно переходящих друг в друга участков с разными шагами, из которых первый участок по ходу волочения имеет в направлении волочения длину, равную ходу поршня 10 механизма 5 зажима переднего конца заготовки, а второй участок имеет длину (, равную удлинению заготовки при волочении.

Пазы 18 и 26 выполнены по винтовым линиям с противоположйыми направлениями вращения.

Длину (, первого по ходу волочения (дополнительного) участка винтового паза 26 в направлении волочения и равную ей длину в направлении волочения винтового паза

18 выбирают из следующих соображений.

Благодаря противоположному направлению вращения винтовых линий, по которым выполнены пазы 18 и 26, закручивание заготовки 6 происходит одновременно с обоих концов.

4

Для обеспечения высокой производительности стана необходимо, чтобы процесс закручивания осуществлялся на минимальном коротком отрезке времени. Это возможно при условии, когда шаги винтовых пазов

18 и 26 являются минимальными, при которых еще отсутствует самоторможение в винтовых зацеплениях между роликами 17, 25 и винтовыми пазами 18, 26 соответственно.

Очевидно, что предельная производительность стана будет при равенстве шагов дополнительного участка винтового паза 26 и винтового паза 18 некоторому минимальному шагу Н1, характеризующему достигнутый уровень исполнения винтовых механизмов, и, следовательно, при равенстве шагов винтовых пазов 18 и 26 между собой.

Из этого следует, что с учетом равенства длин в направлении волочения винтового паза 18 и дополнительного участка винтового паза 26, углы © и 1 поворота поршней соответственно 10 и 20 при закру20 чивании заготовки 6 также будут равными, т. е. абсолютный угол закручивания заготовки Ф выражается зависимостью:

I 0 = Р о+ Pz.о = Ч г (0 где f- угол поворота поршня 10 или поршня

20 при винтовом перемещении его на величину 4.

Согласно уравнению винтовой линии:

ЯДР( а с учетом зависимости (1):

Я НЛ . (2) э0 Величину т можно найти из уравнения кручения круглого бруса:

t 66е < f. È. (3) где ч,. — касательные напряжения в заготовке;

4 — модуль упругости второго рода

35 материала заготовки; 1- I допускаемые касательные напряжения в заготовке до волочения;

8 — угол закручивания на единицу длины заготовки; — радиус заготовки до волочения.

Оптимальным углом закручивания 64 г. на единицу длины заготовки следует считать такой угол, при котором в изделии создаются максимально возможные касательные напряжения без нарушения сплошнос- ти изделия, т. е. соблюдаются условия: = Ч < Boy. =- р- (4)

При выполнении условий (4) обеспечивается предельное снижение силовых пара50 метров процесса волочения с кручением.

Оптимальный угол закручивания выражается зависимостью:

= — —, или 9 = eoi, Ь, (5) где Eo — длина заготовки перед волочением.

С учетом условия (4)

55 (6)

Подставляя значение " из (6) в уравнение (2), получаем:

Ви—

НЯo Ct3 (7)

Магci »

806193

При длине 3ь описываемой уравнением (7), габариты стана и его -производительность будут минимальными при прочих равных условиях. . Волочильный стан работает следующим образом.

При подготовке волочильного стана к работе отводят поршень 10 с клиновым зажимом 12 в крайнее левое положение путем подачи рабочей жидкости по патрубку 27 в корпус гидроцилиндра 9. С помощью тяговой цепи 1 волочильную тележку 2 подают в крайнее левое положение. На ось волочения стана подают заготовку 6, концы которой предварительно заострены. Передний конец изделия 6 вводят в волоку 4 и губки 15 клинового зажима 22 посредством перемещения поршня 20 в крайнее левое положение, что достигается подачей жидкости в патрубок 28.

При подаче рабочей жидкости в корпус гидроцилиндра 19 по патрубку 29, поршень

20 перемещается в направлении волочения.

При этом ролики 17 и 25, взаимодействуя с винтовыми пазами 18 и 26, сообщают поршням 10 и 20 с клиновыми зажимами 12 и 22 соответственно винтовые движения с противоположными направлениями вращения. Благодаря этому передний и задний концы заготовки 6 зажимаются губками клиновых зажимов 12 и 22. В этот момент включают привод тяговой цепи 1 и начинается совместное перемещение в направлении волочения заготовки 6 с механизмами 30

5 и 7 зажима переднего и заднего концов заготовки и волочильной тележки 2. При этом заготовка 6 закручивается с обеих концов активными крутящими моментами, создаваемыми клиновыми зажимами 12 и 22 механизмов 5 и 7. Поскольку заготовка 6 35 и волочильная тележка движутся совместно, - волочення заготовки 6 не происходит. Перемещением заготовки 6 в направлении волочения на длину дополнительного участка винтового паза 26 и длину винтового паза 40

18 в направлении волочения достигается необходимый для начала последующего волочения уровень касательных напряжений в заготовке 6, после чего ролик 25 переходит на второй по ходу волочения участок Eq винтового паза 26, а поршень 10 с клиновым 45 зажимом 12 достигает упора, которым является торцовая стенка корпуса гидроцилиндра 9, после чего начинается волочение заготовки 6 при ее неподвижном переднем конце. В ходе волочения задний конец заготовки 6, в силу вытяжки отходит в направ- 50 ленин волочения. Совместно с задним концом заготовки в направлении волочения движется и клиновый зажим 22, который подкручивает заготовку 6 в ходе волочения за счет взаимодействия ролика 25 с рабочим 55 участком 1 винтового паза 26. При этом заготовка 6 испытывает совместное действие крутящего момента и противонатяжения. В конечный момент волочения волока 4 достигает заднего заостренного конца заготовки 6, после чего осуществляют освобождение заготовки 6 от клинового зажима 22, вытягивание заготовки из волоки 4 клиНовым зажимом 12 и освобождение заготовки от клинового зажима 12. Освобождение заготовки 6 от клиновых зажимов 12 и 22 может обеспечиваться, например, выполнением пазов 18 и 26 в конечных правых положениях роликов 17 ы 25 по винтовым линиям, направления которых противоположны окружным направлениям заклинивания губок в клиновых зажимах 12 и 22 соответственно.

Протянутую заготовку 6 с помощью, например, толкателей, убирают с оси волочения. Подачей рабочей жидкости по патрубкам 27 и 28 и перемещением волочильной тележки 2 в крайнее левоф положение обеспечивают готовность волочильного стана к волочению следующей заготовки.

Формула изобретения

Волочильный стан по авт. св. № 747553 отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и уменьшения габаритов стана, механизм зажима переднего конца заготовки выполнен в виде гидроцилиндра с поршнем, на конце которого монтирован клиновой зажим, причем поршень снабжен выступом, входящим в выполненный на внутренней поверхности корпуса гидроцилиндра винтовой паз с направлением вращения, противоположным направлению вращения винтового паза механизма зажима заднего конца заготовки, с шагом, равным шагу дополнительного участка винтового паза указанного механизма и длиной, определяемой зависимостью:

Н, ЕоЩ еГ1 где Н, -минимальйыйшаг винтового паза, при котором отсутствует самоторможение в винтовом зацеплении механизма зажима переднего конца заготовки;

Ро -длина заготовки перед волочением; Ъ1 -допускаемые касательные напряжения в заготовке перед волочением;

Ц -модуль упругости второго рода для материала заготовки; г — радиус заготовки до,волочения.

- Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 747553, кл. В 21 С 1/16, 1978.

806193

Фиг.4

ЯФ 10Þ

9,19

Фиг. 5

Редактор Т. Киселева

Заказ 73/13

Составитель В. Толстых

Техред А. Бойкас Корректор М. Коста

Тираж 899 Подписное

ВНИИПИ 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