EA022215B1

EA022215B1 - Полуавтомат для торцово-прессового деформирования древесных заготовок

Info

Publication number: EA022215B1
Application number: EA201201269A
Authority: EA
Inventors: Алла Брониславовна Невзорова; Никита Владиславович Врублевский; Валентина Ивановна Врублевская; Григорий Аронович Гафт; Юрий Анатольевич Журавлев
Original assignee: Учреждение образования "Белорусский государственный университет транспорта"
Priority date: 2012-08-21
Filing date: 2012-08-21
Publication date: 2015-11-30
Also published as: EA201201269A1

Abstract

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к устройствам для изготовления прессованных изделий из древесных заготовок, которые могут быть использованы после соответствующей обработки в качестве подшипников скольжения в машиностроении и сельском хозяйстве. Полуавтомат для торцово-прессового деформирования древесной заготовки включает основание, на котором установлен неподвижно привод вращения с двумя кинематически связанными зубчатыми колесами. Напротив кулачков с шарнирно закрепленным на них гибким элементом симметрично закреплен на раме копир в виде двух полуцилиндров, геометрические оси которых совпадают с осями вращения кулачков, при этом на зубчатых колесах вырезаны сектора, противоположно расположенные в исходном положении кулачков и образующие отверстия в замкнутом их положении. Полуавтомат позволяет осуществить торцово-прессовое деформирование древесных заготовок в натуральном виде без влаготермообработки и при температуре окружающего воздуха. При повышении степени прессования по внутреннему диаметру увеличивается твердость поверхности, обуславливающая высокую износостойкость при трении скольжения втулок.

Description

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к устройствам для изготовления прессованных изделий из древесных заготовок, которые могут быть использованы после соответствующей обработки в качестве подшипников скольжения в машиностроении и сельском хозяйстве.

Известно устройство для торцового гнутья древесных заготовок, включающее основание, на котором установлен на неподвижной оси кронштейн с направляющими, ползуном, рабочим органом гнутья древесной заготовки в виде кулачков с размещенными между ними гибкими элементами, механизм подачи заготовок и привод вращения кулачком [1].

Наиболее близким является устройство для торцового гнутья древесных заготовок, включающее основание, на котором установлен неподвижно привод, ползун с зубчатой рейкой, соединенный с двумя парами шестерен, закрепленных на осях кулачков - рабочего органа гнутья древесной заготовки, связанных гибким элементом, напротив которого установлена пара амортизирующих элементов; механизм подачи заготовок выполнен в виде мальтийского креста [2].

Недостатком устройства является низкая производительность, так как обеспечивается торцовое гнутье, при котором согнутые втулки по наружному диаметру не уплотнены, а уплотнение при этом возрастает от наружной поверхности к внутренней.

Задача изобретения - повышение производительности, надежности, точности и качества торцовопрессового деформирования древесных заготовок во втулки, обеспечение одновременно высокой степени прессования заготовки по всему объему.

Поставленная задача выполняется за счет того, что полуавтомат для торцово-прессового деформирования древесной заготовки (13) включает основание (1), на котором установлен неподвижно привод (2, 3) вращения рабочего органа, выполненного в виде кулачков (8), связанных гибким элементом (9), планки (4, 5) с зубчатыми рейками (6) и механизм подачи заготовок. Полуавтомат имеет привод вращения кулачка (8), который дополнительно содержит два кинематически связанных зубчатых колеса (7), насажанных на валы (10) кулачков (8) и находящихся в зацеплении с двумя зубчатыми рейками (6), связанными с приводом (2, 3), а напротив кулачков (8) с шарнирно закрепленным на них гибким элементом (9) симметрично закреплен на раме копир (11) в виде двух полуцилиндров, геометрические оси которых совпадают с осями вращения кулачков (8), при этом на зубчатых колесах (7) вырезаны сектора (16), противоположно расположенные в исходном положении кулачков (8) и образующие отверстия (17) в замкнутом их положении для прохождения пуансона (22) при выталкивании деформированной заготовки (18). Для исключения поломки сдеформированной древесной заготовки при вхождении ее в конус предусмотрено дополнительное центрирование ее, состоящее из двух полуколец, связанных с основной кинематической схемой.

На фиг. 1 показан общий вид сверху полуавтомата; на фиг. 2 - общий вид полуавтомата спереди; на фиг. 3 - рабочий орган в исходном положении; на фиг. 4 - то же в процессе торцово-прессового деформирования; на фиг. 5 - то же в конце торцово-прессового деформирования заготовки.

Полуавтомат (фиг. 1) включает основание (раму) 1, на которой закреплен неподвижно гидроцилиндр 2. Шток 3 гидроцилиндра 2 жестко связан с планкой 4, которая совместно с планкой 5 является связующим элементом двух зубчатых реек 6, образуя единую систему - раму. Зубчатые рейки 6 находятся в зацеплении с шестернями 7, кинематически связанными между собой. Рабочий орган торцовопрессового деформирования древесной заготовки (фиг. 3) выполнен в виде двух кулачков 8, на которых шарнирно закреплен гибкий элемент 9. Каждый кулачок находится на одном валу 10 (фиг. 1) с зубчатыми колесами 7. Напротив кулачков располагается неподвижно копир 11 (фиг. 3) в виде двух полуцилиндров, в которых перемещаются кулачки. Полуцилиндры копира 11 имеют общую сторону 19 и имеют общую геометрическую ось с кулачками 8. Одна сторона копира выполнена в виде упора 12 для древесной заготовки 13, а другая сторона копира у входа карточки выполнена в виде ножа 14. Нож копира 14 в начальный период гнутья отсекает древесную заготовку 13 под необходимый размер. Зубчатые колеса 7 (фиг. 1) выполнены с полукруговыми секторами 16, которые расположены симметрично с противоположных сторон и при повороте зубчатых колес 7 и кулачков 8 в момент окончания гнутья древесной заготовки 18 (фиг. 6) образуют отверстие 17 (фиг. 1) для прохождения пуансона 22, выпрессовывающего сдеформированную древесную заготовку 18. Рабочий орган - кулачки 8 поворачиваются с помощью зубчатых колес 7, закрепленных на одних валах 10 с кулачками, за счет зацепления с зубчатыми рейками 6 (фиг. 1), перемещающимися во взаимно обратные стороны на заданное расстояние приводом 3 через планку 4. Далее осуществляется процесс торцово-прессового деформирования древесной заготовки, перед которым происходит фиксация и незначительная подпрессовка заготовки пружинным приспособлением 15. Для исключения поломки древесной заготовки при вхождении ее в конусообразный приемник 20 (фиг. 2) предусмотрено дополнительное центрирование ее, состоящее из двух полуколец (обоймы) 21 (фиг. 2), связанных с основной кинематической схемой.

Полуавтомат работает следующим образом.

В исходном положении (фиг. 3) в рабочий орган поступает древесная заготовка. На фиг. 6 рабочий орган в замкнутом положении, а согнутая древесная втулка готова к выпрессовке.

Древесная заготовка 13 произвольной длины подается в рабочий орган на гибкий элемент 9 до упо- 1 022215 ра 12 полуцилиндра копира 11. При включении привода 3 (фиг. 1) гидроцилиндра 2 через связывающий элемент - планку 4 приводятся в движение зубчатые рейки 6, которые вращают зубчатые колеса 7 и находятся с ними на одних валах 10 кулачков 8 (фиг. 3) с шарнирно закрепленным гибким элементом 9. В начальный период поворота кулачков (фиг. 3) ножом копира 14 отрезается от древесной заготовки 13 карточка длиной, равной длине гибкого элемента, т.е. заданного размера; дальше кулачки вращаются в полуцилиндрах копира 11, которые обеспечивают точность перемещения кулачков и исключают необходимость крепления заготовки на гибком элементе. Общая сторона полуцилиндра 19 копира (фиг. 3) не дает возможности карточке отходить от гибкого элемента в первоначальный момент торцово-прессового деформирования и обеспечивает в конце деформирования полное замыкание карточки во втулку 18 (фиг. 6). Одновременно с торцово-прессовым деформированием происходит равномерное прессование заготовки по всему объему. При торцово-прессовом деформировании остается неизменным только средний размер гибкого элемента 9, а внутренний сразу же при торцово-прессовом деформировании уменьшается, вызывая прессование наружной стороны карточки 13, что исключает возможность появления микротрещин на стенках капилляров и сосудов древесной заготовки, т.е. обеспечивается получение втулок без каких-либо поверхностных и внутренних повреждений. Полуцилиндры копира исключают какое-либо отклонение щечек кулачков при торцово-прессовом деформировании от траектории по окружности, и происходит равномерное и качественное торцово-прессовое деформирование древесной заготовки во втулку с одновременным прессованием ее по наружному диаметру и плавно и равномерно увеличивающейся степенью прессования заготовки в направлении к внутреннему диаметру. В зависимости от толщины древесной заготовки, толщины гибкого элемента и их общей длины при торцово-прессовом деформировании втулок прессование по наружному диаметру составляет 10-30%, а по внутреннему диаметру 45-65%. Например, при длине гибкого элемента и заготовки Ь=88 мм (фиг. 3) толщина гибкого элемента 1=3,5 мм, толщина заготовки 1₁=5 мм, при завершении торцово-прессового деформирования (фиг. 6) наружная длина окружности втулки, образованная элементом Ь_нг, будет равна длине заготовки Ь, т.е. Ь_нг=Ь=88 мм, а диаметр наружной окружности Ό=Ε/π=88/π=28 мм, внутренний диаметр гибкого элемента 6' будет равен наружному диаметру древесной втулки Э_вт и составит 4=0-21=28-2·3,5=21 мм, длина окружности втулки по наружному диаметру Е^нвт=пИ_вт=л>21=65,94 мм, а степень прессования втулки по наружному диаметру определится формулой

Диаметр внутренней окружности втулки 4_вт=О_вт-211=21-2^5=11 мм, длина окружности по внутреннему диаметру будет Ε₂=π·ά=π· 11=34,54 мм, а степень прессования заготовки по внутренней поверхности составит

Полуавтомат позволяет осуществить торцово-прессовое деформирование древесных заготовок в натуральном виде без всякой влаготермообработки при температуре окружающего воздуха. Относительная влажность заготовки может быть до 30-33%, при этом получаются втулки высокого качества без какихлибо микротрещин. При повышении степени прессования по внутреннему диаметру увеличивается твердость, обуславливающая высокую износостойкость при трении скольжения втулок.

С увеличением длины древесных заготовок, а следовательно с увеличением размеров получаемых втулок степень прессования уменьшается по внутреннему и наружному диаметрам. После окончания цикла торцово-прессового деформирования (фиг. 6) древесная заготовка 18 выпрессовывается пуансоном, который проходит через отверстие 17 (фиг. 1), образованное секторами 16 зубчатых колес 7 при их повороте. Оси пуансона и отверстия совпадают. При необходимости увеличения степени прессования заготовки она проталкивается пуансоном 22 (фиг. 2) через конусообразный приемник в обойму заданного размера.

Данный полуавтомат может быть использован при создании линии по изготовлению подшипников скольжения.

Источники информации

1. Врублевская В.И., Гайдук Б.С. и др. Устройство для торцового гнутья древесных заготовок. Авт.св. СССР № 1819766, Бюлл. изоб. № 21, 1993.

2. Врублевская В.И., Руев В.И., Гайдук Б.С. и др. Устройство для торцового гнутья древесных заготовок. Авт.св. СССР № 1384381, Бюллетень изобретений №12, 1998 (прототип).

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Полуавтомат для торцово-прессового деформирования древесной заготовки (13), включающий основание (1), на котором установлен неподвижно привод (2, 3) вращения, планки (4, 5) с зубчатыми рей- 2 022215 ками (6), рабочий орган, связанный гибким элементом (9) и выполненный в виде кулачков (8), и механизм подачи заготовки, отличающийся тем, что привод вращения кулачков (8) дополнительно содержит два кинематически связанных зубчатых колеса (7), насаженных на валы (10) кулачков (8) и находящихся в зацеплении с двумя зубчатыми рейками (6), которые связаны с приводом (2, 3), а напротив кулачков (8) с шарнирно закрепленным на них гибким элементом (9) симметрично закреплен на раме копир (11) в виде двух полуцилиндров, геометрические оси которых совпадают с осями вращения кулачков (8), при этом на зубчатых колесах (7) вырезаны сектора (16), противоположно расположенные в исходном положении кулачков (8) и образующие отверстия (17) в замкнутом их положении для прохождения пуансона (22) при выталкивании деформированной заготовки (18).