CN205080830U - 机械压力机工作机构物理模拟实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种机械压力机工作机构物理模拟实验装置。包括驱动支座、曲柄、滑块等，曲柄的一端通过驱动支座安装在<i>O</i>点位置，<i>O</i>点位置在底座上保持不变，曲柄的另一端与第一连杆的一端连接，第一连杆的另一端与滑块连接，滑块安装在滑块导轨上，滑块导轨装设在底座上，滑块能沿轴线OB作直线运动，曲柄及第一连杆的长度能调节，滑块导轨在底座上的安装位置能沿轴线OB变化，可伸缩连杆包括第一连杆头、第二连杆头及连接杆，连接杆的一端置于第一连杆头所设的凹槽中，且通过第一连接件连接，连接杆的另一端置于第二连杆头所设的凹槽中，且通过第二连接件连接。本实用新型能构建曲柄机构、肘杆机构等不同结构形式和尺寸的压力机工作机构，安装方便，操作简单。

Description

机械压力机工作机构物理模拟实验装置

技术领域

本实用新型是一种机械压力机工作机构物理模拟实验装置，属于机械压力机工作机构物理模拟实验装置的创新技术。

背景技术

机械压力机是一种典型的成形设备，是一种工作母机，广泛应用于机械、汽车、电器、计算机、信息、轻工、船舶、仪器仪表、五金、日常用品等多个制造行业中的成形加工生产。机械压力机根据其工作机构形式可分为多种类型，如曲柄滑块式压力机、肘杆式压力机、螺旋式压力机等，按标称压力可分为不同吨位系列。

普通机械压力机一般采用交流电机驱动，且装有转动惯量很大的飞轮。在压力机空载时，电机驱动飞轮高速旋转，飞轮储存电机输入的能量，工作时飞轮瞬时降速，产生很大的惯性力矩释放动能，提供成形加工所需的压力。压力机采用这种传动方式，其驱动电机要求的瞬时功率较低，但电机一直连续不断地运行，因此能耗高、压力机的工作性能不能改变。随着电子技术、电机技术及控制技术，大功率交流伺服电机驱动技术得到了迅速的发展，并应用于机械压力机的驱动，产生了伺服机械压力机，其采用大功率交流伺服电机直接驱动压力机的工作机构，取消了飞轮，由电机输入的扭矩直接提供成形加工所需的压力，这种驱动方式要求电机的瞬时功率较大，但电机需要工作时才运行，因此具有显著的节能效果，而且其工艺性能良好，可实现智能化的成形加工工艺。

压力机的生产中，首先必须根据吨位、工程压力行程、总行程、封闭高度等主要技术参数进行工作机构设计。对于工作机构较简单的传统机械压力机，由于其机构简单、运动方式固定，完成设计后可直接用于压力机的制造；而对于工作机构复杂的压力机，设计后还必须经过物理实验模型进行实验验证，然后再进行压力机制造。伺服机械压力机由于取消了飞轮，采用伺服电机直接驱动工作机构，要求机瞬时功率和扭矩大的驱动电机，而对工作机构进行优化，降低电机瞬时功率和扭矩，对压力机设计制造具有重要意义，但优化的机构相对较为复杂，更需要进行实验验证后才能进入实际生产。因此，提出一种传动结构方式及构件尺寸、位置可以改变的机械压力机物理模拟实验台，以进行压力机的实验验证，对机械压力机尤其是伺服机械压力机的设计制造具有非常重要的现实意义。同时，这种物理模拟实验台也可作为教具用于材料成型及控制工程专业成形设备课程实验教学以及成形设备和控制方面的科研，对该领域的教学和科研也具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种机械压力机工作机构物理模拟实验装置。本实用新型通过采用标准零件组装出不同结构形式、不同构件尺寸的机械压力机工作机构物理模拟实验装置，其组装方便，操作简单。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的机械压力机工作机构物理模拟实验装置,包括有底座、驱动支座、曲柄、第一连杆、滑块，曲柄的一端通过驱动支座安装在O点位置，O点位置在底座上保持不变，曲柄的另一端与第一连杆的一端连接，第一连杆的另一端与滑块连接，滑块安装在滑块导轨上，滑块导轨装设在底座上，滑块能沿轴线OB作直线运动，其中曲柄的曲柄长度能调节，第一连杆是可伸缩连杆，滑块导轨在底座上的安装位置能沿轴线OB变化，可伸缩连杆包括有第一连杆头、第二连杆头及连接杆，其中连接杆的一端置于第一连杆头所设的凹槽中，且通过第一连接件连接，连接杆的另一端置于第二连杆头所设的凹槽中，且通过第二连接件连接。

本实用新型由底座、可伸缩连杆、曲柄、滑块、铰链支座和驱动支座等主要部件组成，运用不同形式的连杆、曲柄和滑块可在底座上构建不同结构形式、不同构件尺寸、且曲柄和滑块位置可改变的曲柄滑块类机械压力机工作机构物理模拟实验模型。本实用新型是一种设计巧妙的简便的采用标准零件构建机械压力机工作机构物理模拟实验装置的方法，既能应用于成形设备机械压力机部分的实践教学，又能用于伺服机械压力机研发过程中的物理模拟实验。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的结构示意图；

图3为本实用新型实施例3的结构示意图；

图4为本实用新型实施例4的结构示意图；

图5为本实用新型可伸缩连杆的结构示意图；

图6为图5的俯视图；

图7为本实用新型第一连杆头的结构示意图；

图8为图7的俯视图；

图9为本实用新型第二连杆头的结构示意图；

图10为图9的俯视图；

图11为本实用新型驱动支座的结构示意图；

图12为图11的俯视图；

图13为本实用新型驱动支座通过连接板安装在底座上的结构示意图；

图14为图13的俯视图；

图15为本实用新型第三连杆头的结构示意图；

图16为图1的俯视图；

图17为本实用新型铰链支座的结构示意图；

图18为图17的俯视图；

图19为本实用新型底座的结构示意图；

图20为本实用新型滑块及导轨的结构示意图

图21为图20的俯视图。

具体实施方式

实施例：

本实用新型的结构示意图如图1所示，本实用新型的机械压力机工作机构物理模拟实验装置,是一种曲柄滑块结构，包括有底座8、驱动支座9、曲柄1、第一连杆2、滑块3，曲柄1的一端通过驱动支座9安装在O点位置，O点位置在底座8上保持不变，曲柄1的另一端与第一连杆2的一端连接，第一连杆2的另一端与滑块3连接，滑块3安装在滑块导轨10上，滑块导轨10装设在底座8上，滑块3可沿轴线OB作直线运动，其中曲柄1的曲柄长度能调节，第一连杆2是可伸缩连杆，滑块导轨10在底座8上的安装位置可沿轴线OB变化，可伸缩连杆包括有第一连杆头11、第二连杆头12及连接杆13，其中连接杆13的一端置于第一连杆头11所设的凹槽111中，且通过第一连接件14连接，连接杆13的另一端置于第二连杆头12所设的凹槽121中，且通过第二连接件15连接。一系列不同长度的连接杆可实现连杆长度的较大变化的调节，而连接杆与连杆头之间的连接也可实现连杆长度较小长度的变化，这种组合可实现连杆长度变化的连续调节。

本实用新型底座8是整个机构安装的基础，滑块3、驱动支座9直接安装在底座8上，支撑整个机构，驱动支座9安装在O点，位置在底座8上保持不变；滑块3可沿轴线OB作直线运动，滑块导轨在底座上的安装位置可沿轴线OB变化，以适用曲柄1和第一连杆2长度变化带来的滑块位置的改变。

本实施例中，上述第一连杆头11所设的凹槽111及第二连杆头12所设的凹槽121均为长槽。

本实施例中，上述第一连杆头11的一端设有铰接孔112，第一连杆头11通过铰接孔112与曲柄1连接，第二连杆头12的一端设有铰接孔122，第二连杆头12通过铰接孔122与滑块3连接。

本实施例中，上述曲柄1的一端与驱动支座9的驱动轴连接，实现动力的传输，且曲柄1上设有长孔1a,曲柄1通过装设在长孔1a上的连接轴1b与第一连杆2相连,连接轴1b可沿曲柄1所设的长孔1a中移动，实现曲柄1长度的调节。

本实施例中，上述第一连杆2还连接有第二连杆4及第三连杆5，第二连杆4的一端与第一连杆2连接，第二连杆4的另一端与铰链支座10连接，铰链支座10安装在底座8上，第三连杆5的一端与第一连杆2连接，第三连杆5的另一端与滑块3连接；铰链支座10安装在底座8上C点固定不动，驱动支座9安装在O点，驱动支座9安装在O点的位置能上下左右移动，滑块3也沿轴线OB作直线运动，滑块导轨在底座上的安装位置能沿轴线OB变化，即能构建不同连杆和曲柄长度的肘杆机构模型，如图2所示。

本实施例中，上述第二连杆4与第三连杆5之间还连接有第四连杆17，第二连杆4的一端在铰接点B与第一连杆2连接及与第四连杆17的一端连接，第二连杆4的另一端与通过铰链支座10连接，第三连杆5的一端在铰接点E与第五连杆18的一端连接及与第四连杆17的另一端连接，第五连杆18的另一端与曲柄1连接，第三连杆5的另一端与滑块3连接；铰链支座10安装在C点固定不动，驱动支座9安装在O点，驱动支座9安装在O点的位置能上下左右移动，滑块3也能沿轴线OB作直线运动，滑块导轨在底座上的安装位置能沿轴线OB变化，即能构建不同连杆和曲柄长度的三角肘杆机构模型。。如图3所示三角肘杆机构。

此外，上述第二连杆4与第三连杆5之间还连接有第四连杆17，第二连杆4的一端在铰接点B与第一连杆2连接及与第四连杆17的一端连接，第二连杆4的另一端与通过铰链支座10连接，第三连杆5的一端在铰接点E与第五连杆18的一端连接及与第四连杆17的另一端连接，第五连杆18的另一端与第二曲柄21连接，第三连杆5的另一端与滑块3连接；铰链支座10安装在C点固定不动，驱动支座9安装在O点，驱动支座9安装在O点的位置能上下左右移动，第二曲柄21另一端与驱动支座22连接，驱动支座22安装在O′点，驱动支座22安装在O′点的位置能上下左右移动，滑块3也能沿轴线OB作直线运动，滑块导轨在底座上的安装位置能沿轴线OB变化，即能构建不同连杆和曲柄长度的双驱动肘杆机构模型。如图4所示。

上述第二曲柄21的一端与驱动支座22的驱动轴连接，实现动力的传输，且第二曲柄21的结构与曲柄1的结构相同或类似，第二曲柄21上也设有长孔,第二曲柄21通过装设在其所设的长孔上的连接轴与第五连杆18相连,连接轴可沿第二曲柄21上所设的长孔中移动，实现第二曲柄21长度的调节。

本实施例中，上述驱动支座9通过连接板16安装在底座8上，驱动支座9安装在连接板16上，连接板16安装在底座8上，底座8上采用长孔81能实现驱动支座9安装位置变化的调节，驱动支座9的驱动轴一端与曲柄1相连，另一端与驱动电机相连。

本实施例中，上述铰接点B及铰接点E通过第三连杆头19连接。第三连杆头19实现3个连杆间的连接。

本实施例中，上述铰链支座20直接安装在底座8的C点位置上，其安装位置在底座8上保持不变。

滑块结构如图20、21所示，由滑块3和滑块导轨31组成。滑块导轨31安装在底座8上，底座8上的长孔可实现滑块安装位置的调节。滑块3与第二连杆2连接，滑块3在第二连杆2的作用下可沿滑块导轨31作上下运动。

本实用新型通过一系列不同长度的连接杆可实现连杆长度的较大变化的调节，而连接杆与连杆头之间的连接也可实现连杆长度较小长度的变化，这种组合可实现连杆长度变化的连续调节。

Claims (10)

1.一种机械压力机工作机构物理模拟实验装置,包括有底座、驱动支座、曲柄、第一连杆、滑块，曲柄的一端通过驱动支座安装在O点位置，O点位置在底座上保持不变，曲柄的另一端与第一连杆的一端连接，第一连杆的另一端与滑块连接，滑块安装在滑块导轨上，滑块导轨装设在底座上，滑块能沿轴线OB作直线运动，其特征在于曲柄的曲柄长度能调节，第一连杆是可伸缩连杆，滑块导轨在底座上的安装位置能沿轴线OB变化，可伸缩连杆包括有第一连杆头、第二连杆头及连接杆，其中连接杆的一端置于第一连杆头所设的凹槽中，且通过第一连接件连接，连接杆的另一端置于第二连杆头所设的凹槽中，且通过第二连接件连接。

2.根据权利要求1所述的机械压力机工作机构物理模拟实验装置,其特征在于上述第一连杆头所设的凹槽及第二连杆头所设的凹槽均为长槽。

3.根据权利要求1所述的机械压力机工作机构物理模拟实验装置,其特征在于上述第一连杆头的一端设有铰接孔，第一连杆头通过其所设的铰接孔与曲柄连接，第二连杆头的一端设有铰接孔，第二连杆头通过其所设的铰接孔与滑块连接。

4.根据权利要求1所述的机械压力机工作机构物理模拟实验装置,其特征在于上述曲柄的一端与驱动支座的驱动轴连接，实现动力的传输，且曲柄上设有长孔,曲柄通过装设在长孔上的连接轴与第一连杆相连,连接轴能沿曲柄上的长孔中移动，实现曲柄长度的调节。

5.根据权利要求1所述的机械压力机工作机构物理模拟实验装置,其特征在于上述第一连杆还连接有第二连杆及第三连杆，第二连杆的一端与第一连杆连接，第二连杆的另一端与铰链支座连接，第三连杆的一端与第一连杆连接，第三连杆的另一端与滑块连接；铰链支座安装在C点固定不动，驱动支座安装在O点，驱动支座安装在O点的位置能上下左右移动，滑块也沿轴线OB作直线运动，滑块导轨在底座上的安装位置能沿轴线OB变化，即能构建不同连杆和曲柄长度的肘杆机构模型。

6.根据权利要求5所述的机械压力机工作机构物理模拟实验装置,其特征在于上述第二连杆与第三连杆之间还连接有第四连杆，第二连杆的一端在铰接点B与第一连杆连接及与第四连杆的一端连接，第二连杆的另一端与铰链支座连接，第三连杆的一端在铰接点E与第五连杆的一端连接及与第四连杆的另一端连接，第五连杆的另一端与曲柄连接，第三连杆的另一端与滑块连接；铰链支座安装在C点固定不动，驱动支座安装在O点，驱动支座安装在O点的位置能上下左右移动，滑块也能沿轴线OB作直线运动，滑块导轨在底座上的安装位置能沿轴线OB变化，即能构建不同连杆和曲柄长度的三角肘杆机构模型。

7.根据权利要求5所述的机械压力机工作机构物理模拟实验装置,其特征在于上述第二连杆与第三连杆之间还连接有第四连杆，第二连杆的一端在铰接点B与第一连杆连接及与第四连杆的一端连接，第二连杆的另一端与铰链支座连接，第三连杆的一端在铰接点E与第五连杆的一端连接及与第四连杆的另一端连接，第五连杆的另一端与第二曲柄连接，第三连杆的另一端与滑块连接；铰链支座安装在C点固定不动，驱动支座安装在O点，驱动支座安装在O点的位置能上下左右移动，第二曲柄的另一端与驱动支座连接，驱动支座安装在O'点，驱动支座安装在O'点的位置能上下左右移动，滑块也能沿轴线OB作直线运动，滑块导轨在底座上的安装位置能沿轴线OB变化，即能构建不同连杆和曲柄长度的双驱动肘杆机构模型。

8.根据权利要求1至7任一项所述的机械压力机工作机构物理模拟实验装置,其特征在于上述驱动支座通过连接板安装在底座上，驱动支座安装在连接板上，连接板安装在底座上，底座上采用长孔能实现驱动支座安装位置变化的调节，驱动支座上装设的驱动轴一端与曲柄相连，另一端与驱动电机相连。

9.根据权利要求7所述的机械压力机工作机构物理模拟实验装置,其特征在于上述铰接点B及铰接点E通过第三连杆头连接；上述铰链支座直接安装在底座的C点上，其安装位置在底座上保持不变。

10.根据权利要求7所述的机械压力机工作机构物理模拟实验装置,其特征在于上述第二曲柄的一端与驱动支座的驱动轴连接，实现动力的传输，且第二曲轴的结构与曲轴的结构相同，第二曲柄上也设有长孔,第二曲柄通过装设在长孔上的连接轴与连杆相连,连接轴能沿第二曲柄上的长孔移动，实现第二曲柄长度的调节。