HU202150B - Spindle press of double action - Google Patents

Description

A találmány tárgya kettős hatású orsós prés, amely préskovácsolásra, különösen kettős süllyesztékekben végrehajtott préskovácsolásra használható.

A találmány alkalmas közönséges és nehezen megmunkálható fémekből és fém ötvözetekből kialakítandó bonyolult felépítésű precíziós gépipari alkatrészek, például fogaskerekek, kuplungok, lépcsős hengerek, T-idomok, keresztidomok, gázturbina hajtómű alkatrészek és egyéb berendezésekben alkalmazott speciális alkatrészek pontos, jó minőségű előállítására.

Fémalkatrészek előállításánál az elterjedt eljárás szerint hengeres nyersdarabból indulunk ki, amelyet zárt kettős süűyesztékekben melcgsajtolással, egyetlen munkafázisban formálnak meg. A kettős süűyesztékekben végrehajtott kovácsolásnál használt orsós préseknek külső perselyük van, amely a munkafázis során lefelé mozog, és alsó véghelyzetéhez közel elasztikusán ütközik a süllyesztékféllel, aminek hatására a külső persely a felső süllyesztőkkel együtt felfelé „visszaüt”, és ez a süllyesztékfelek közötti választóhézag szétnyílásához vezet. A külső persely visszaütésének pillanatában a külső perselyben elrendezett belső persely a hozzá kapcsolódó présszerszámmal együtt fokozott sebességgel kezd felfelé mozogni, így a nyersdarab deformációja a süllyesztékfelek közötti választóhézag szétnyílt állapotában játszódik le, ezért a fém a süllyesztéküregből kiloccsanhat.

A külső persely alsó véghelyzetéhez való közeledésekor történő lefékezésére, és különösen a külső persely sebességének a süllyesztékfelek összezárásának pillatában történő nullára való lecsökkentésére a 854 7401. számú SU szerzői tanúsítvány a következő megoldást javasolja:

A javasolt orsós présnekvezetősínekkcl felszerelt tartókerete, és abban hossztengelyével párhuzamos tengely körül forgathatóan ágyazott és hajtott orsója van. Az orsó egyik végéhez a forgatóhajtással összekapcsolt lendítőkerék csatlakozik, másik vége pedig perselyekkel van kinematikus kapcsolatban. A tartókeret vezetősínéiben az orsóval koaxiális elrendezésű külső persely van megvezetve. A külső perselyben egymással összeköttetésben levő két üreg van kialakítva, amelyek közül az egyik üreg - a présszerszámhoz közelebbi üreg - a belső perselyt fogadja be, a másik üregben pedig tartóhüvely van elrendezve, amely belső menetes résszel rendelkező anya külső részét képezi. Az összetett anya belső menetes része a külső menettel ellátott orsó menetével kapcsolódik. Az összetett anya külső részét képező tartóhüvely egy üreges orsóval van merev kapcsolatban, amely a fent említett orsót veszi körül. Az orsó az üreges orsó belső üregében szabadon helyezkedik el. Az üreges orsó továbbá egy a belső perselyhez mereven kapcsolódó anyával van menetes kapcsolatban.

Az orsós prés továbbá fékező szerkezettel van ellátva, amelynek szerepe, hogy a külső perselyt alsó véghelyzetébe való közeledésekor lefékezze. A fékező szerkezetnek kereszttartója van, amely az orsós prés tartókeretén rögzített vezetésekben az orsó hossztengelyével párhuzamosan eltolhatóan van megvezetve. A fékező szerkezet továbbá két elaszti2 kus elemet foglal magában, amelyek a tartókereten, a külső persely felső véghelyzete felett vannak elrendezve. Akereszttartóbanmenetesfuratvan kialakítva. Az összetett anya végén az orsó menetével ellentétes irányú menetemelkedéssel kialakított csavarmenettel van ellátva. A tartóhüvely ezen menete a kereszttartóban kialakított menetes furatba van behajtva.

A külső persely alsó véghelyzetéhez való közeledésekor a kereszttartó vezetéseiben a tartóhüvely által eltolódik, és eközben az elasztikus elemekkel kölcsönhatásba lép.

Afenti konstrukció hiányossága, hogy a tartóhüvelymenetes része és a kercszttartó menetes furata közötti menetes kapcsolatban fellépő súrlódóerő különösen a külső persely alsó véghelyzethez való közeledésekor, a belső persely deformációs fázis alatti eltolódásakor és a belső persely kiindulási helyzetbe való visszatérésekor csak jelentős energiaveszteség árán győzhetők le, ami az orsós prés hatásfokának korlátozását eredményezi. A menetes kapcsolat következtében fellépő energiaveszteségek azzal magyarázhatók, hogy a menetes kapcsolat a tar tóhüvely menete és a kér észt tar tó menetes furata között viszonylag nagy állandó érintkezési felületet jelent, ami természetesen jelentős forgási ellennyomatékot eredményez. Hátrányos továbbá, hogy a tartóhüvelyen kialakítandó menet külön munkaráfordítást és jó minőségű acélötvözet alkalmazását teszi szükségessé.

A súrlódásból adódó veszteségek csökkentésére és ezáltal a kettős hatású orsós prés hatásfokának növelésére irányuló megoldás ismerhető meg az 1 027 0561. számú US szerzői tanúsítványból. Az itt feltárt orsós présnek vezetősínekkel felszerelt tartókerete és annak középvonalában forgathatóan ágyazott tengelyű menetes orsója van. Az orsó egyik végéhez hajtással összekapcsolt lendítőkerék csatlakozik, a présszerszámhoz közelebbi másik vége pedig a perselyekkel van kinematikai kapcsolatban. A tartókeret vezetősínéiben az orsóval koncentrikusan elrendezett külső persely van hosszirányban megvezetve. A külső perselyben egymással összeköttetésben levő két üreg van kialakítva. Az egyik üreg a belső perselyt fogadja be, a másik üregben pedig menetes belső résszel rendelkező összetett anya külső részét képező tartóhüvely van elrendezve. A tartóhüvely üreges orsóval van merev kapcsolatban. Az üreges orsó ugyanakkor egy anyával van menetes kapcsolatban, amely a belső persellyel mereven kapcsolódik. Az összetett anya külső részét képező tartóhüvely külső felületén, a forgástengelyre szimmetrikus elrendezésben két ütközőtest van rögzítve, amelyeknek az orsó menetemelkedésével a forgástengelyhez képest ellentétes dőlésszögű ferde támaszkodófelületük van. Az ismert orsós prés továbbá fékező szerkezettel van ellátva, amely a külső persely alsó véghelyzethez való közeledésekor történő lefékezésére szolgál. A fékező szerkezet két mereven rögzített kereszttartót foglal magában, amelyek az alapkerethez kapcsolódnak A kereszttartók közepén T-keresztmetszetű horonnyal vannak ellátva. A fékező szerkezet továbbá két elmozdítható kereszttartót tartalmaz, amelyek a rögzített kereszttartók felett vannak elrendezve. A mozgatható ke-2HU202150Β reszttartók a rögzített kereszttartóktól beállítócsavarok segítségével szabályozható távolságban vannak elrendezve, és középső részükön ugyancsak Τ'keresztmetszetű horonnyal rendelkeznek A rögzített és a mozgatható kereszttartók T-keresztmetszetű hornyaiban egy-egy rúd van elhelyezve, amely rudak alsó végei a külső persely felfelé néző homlokfelületén fekszenek fel, felső végei pedig ütközőrészekkel vannak ellátva, amelyek egy mozgatható lappal működnek együtt. A mozgatható lapon, pontosabban a mozgatható lap tartóhüvely felé néző oldalának alsó részén tengely körül forgatható ütközőelem van elrendezve, amely a tartóhüvelyhez kapcsolódó ütközőtestekkel van kölcsönhatásban. A rögzített kereszttartók ablakaiban elasztikus elemek vannak elrendezve, amelyekkel a mozgatható kereszttartők a perselyeken keresztül vannak kapcsolatban.

A külső persely alsó véghelyzet felé történő mozgása közben a rudak a külső persellyel együtt szabadon mozognak mindaddig, amíg felső űtkőzőrészeik a mozgatható kereszttartókkal kölcsönhatásba kerülnek. A külső persely további elmozdulásakor a tartóhüvelyhez kapcsolódó ütközőtestek a süllyesztékfelek összezárásá t megelőzően a rudak alsó ü tközőrészeivelkerülnekkölcsönhatásba.amelyekaperselyeken keresztül az elasztikus elemeket összenyomják, és ennek hatására a rudak alsó ütközőrészei és a tartóhüvelyhez kapcsolódó ütközőtestek között a mozgást akadályozó erőkölcsönhatások jönnek létre, amelyek vektorai a kölcsönhatások síkjaira merőlegesek Az erőkölcsőnhatások vízszintes komponensei forgatónyomatékot eredményeznek, amely a tartóhüvely forgatását hozza létre.

A fenti orsós prés működése során a süllyesztékfelek ősszezárásakor a külső persely visszaüt. Arögzített ésmozgatható kereszttartó-pároksegítségével megvalósított fékező szerkezet hátránya a továbbá, hogy hatására az orsós prés teljesítménye csökken.

A fékező szerkezet ezen kialakításánál a rögzített kereszttartók rúdjainak alsó ütközőrészei egyidejűleg kerülnek kölcsönhatásba az összetett anya külső részét képező tartóhüvelyhez kapcsolódó ütközőtestekkel, ami az összetett anya belső menetes része és az orsó, valamint a belső perselyben rögzített anya és az üreges orsó közötti menetes kapcsolatban hajlító nyomatékok kialakulásához vezet, és ez a menetek sérülését eredményezheti. Az orsós prés élettartama ily módon lerövidül.

A találmánnyal célunk a fenti megoldások hiányosságainak kiküszöbölése, a külső persely visszaütésének megelőzése, a szerkezet sérülésének elkerülése és a teljesítményveszteségek mérsékelése.

A megoldandó feladat tehát olyan kettős hatású orsós prés kialakítása, amelynél a külső perselyt alsó véghelyzetéhez való közeledésekor fékező szerkezet a forgó alkatrészek - az orsó és a tartóhüvely - szögsebességeinek kiegyenlítődése irányában hat, és ezáltal a külső persely visszaütése a süllyesztckfelek összezárásának pillanatában megelőzhető, anélkül, hogy a teljesítmény csökkenne.

A kitűzött feladat megoldására kialakított kettős hatású orsós présnek vezetősínekkelfelszerelt tartókerete és annak középvonalában forgathatóan ágyazott külső menettes ellátott orsója van, a vezetősí4 nekben az orsóval koncentrikusan külső persely van megvezetve, a külső persely vezetésekkel van ellátva, amelyekben belső persely van megvezetve, a külső perselyben egymással összeköttetésben levő két üreg van kialakítva, amelyek közül az egyik üreg a belső perselyt fogadja be, a másik üregben két ütközőtestet hordozó tartóhüvely van elrendezve, az ütközőtestek az orsó tengelyére szimmetrikusan, a tartóhüvely külső palástfelületén helyezkcdnekel, és az orsó menetemelkedésével a tengelyhez képest ellentétes dőlésszögű ferde támaszkodófelületük van, az orsóra üreges orsó van ráhúzva, amely α tartóhüvellyelmerevkapcsolatban van, a tartóhüvely továbbá az orsómenettel kapcsolódó menetes anyával van merev kapcsolatban, az üreges orsó a belső perselyben mereven rögzített anyába van behajtva, és a tartóhüvely a külső persely alsó véghelyzetenek környezetében hatékony fékező szerkezettel van kinematikai kapcsolatban.

A találmány szerint a fékező szerkezet a külső persely ütközőtestek felé néző homlokfelületéhez kapcsolódik, és az orsóval koaxiális centrikus átmenőfurattal ellátott tartólemeze van, amelynek centrikus átmenőfurata a tartóhüvelyt befogadja, és amelynek centrikus átmenőfurata a tartóhüvelyt befogadja, és amelyen elasztikus elemek vannak rögzítve, amely elasztikus elemek közül kettő kereszttartón keresztül ütközőtestekkel van kinematikai kapcsolatban, amelyek a kereszttartón forgathatóan vannak ágyazva, és ferde homlokf elületük van, amely homlokfelületek a tartóhüvelyhez kapcsolódó ütközőtestek ferde támaszkodófelületein fekszenek fel, a tartólemez az orsó tengelye mentén eltolhatóan van elrendezve, és mozgatőeszközzcl van ellátva, továbbá a tartókereten ütközőfelületek vannak kiképezve, amelyek a tartólemezzel a külső persely alsó véghelyzetének környezetében kinematikai kapcsolatban vannak.

A találmány szerinti orsós présben a súrlódás következtében fellépő energiaveszteségminimális, mivel a fékező szerkezet tartólemezén elrendezett ütközőtestek a tartóhüvelyhez kapcsolódó ütközőtestekkel csak a külső persely alsó véghelyzetének környezetében, viszonylag rövid szakaszon lépnek kölcsönhatásba.

Azáltal, hogy az ütközőtestek a fékező szerkezet tartólemezén vannak elrendezve, cs egyidejűleg lépnek kapcsolatba a tartóhüvely ütközőtcsteivel, a tartóhüvely és az orsó, valamint a belső persely és az üreges orsó közötti menetes kapcsolatokban a hajlítónyomat ékok kialakulása ki van küszöbölve. Ennek köszönhetően a menetek sérülése is kizárt.

Atartókeretenkiképzettütközőfelűletek,ésazok együttműködése a fékező szerkezet tartólemezével a fékező szerkezet stabilitásának növelését eredményezik, kiküszöbölvea tartólemez ésa tartókeretközötti kölcsönhatásból eredő káros hatásokat a külső persely fékezésének fázisában.

Akülső persely és a tartólemez találmány szerinti kapcsolata az orsós prés konstrukciós kialakítása szempontjából kedvező, lehetővé teszi a méretek és a fémfelhasználás csökkentését. Akülső persely és a tartólemez kapcsolatánakköszönhetően továbbá lerövidül a tartólemez hosszirányú lökete.

A találmány szerinti orsós présben a tartóhüvely

-3HU 202150Β külső felületéhez kapcsolódóan előnyösen két bütyökszerűen kiugró profilfelület van kiképezve, amelyek a tartóhüvely forgástengelyére szimmetrikusan elhelyezkedő két rugós felütköző elemmel vannak együttműködő kapcsolatban, amely rugós 5 felütköző elemek a tartólemez felfelé néző felületén kialakított vezetésekben sugárirányban elmozdíthatóan vannak elrendezve. A rugós felütköző elemek kifelé ferdén levágott felső felületrésszel rendelkeznek, amely felületrészek a külső persely alsó 10 véghelyzetének környezetében a tartókeret ferde ütközőfelületeivel lépnek kapcsolatba.

Ennek a kialakításnak köszönhetően a belső és a külső perselyek munkafázist - a deformáció fázisát - követő felfelé mozgása a belső persely és a külső 15 persely egymást kővető elmozdulásaként valósul meg, amiaszerszámműkődésistabilitása szempontjából kedvező. Ez biztosítja a kész kovácsolt munkadarabnak a süllyesztéktől való megbízható eltávolítását. Mély üregekkel rendelkező munkadarabok el- 20 őállításához az orsós prés fenti kialakítási változata különösen kedvező.

A tartóhüvelyhez kapcsolódó ütközőtesteknek és a fékező szerkezet tartólemezéhez kapcsolódó ütközőtesteknek az orsó menetemelkedésével ellentétes 25 irányú ferde támaszkodó-, illetve homlokfelületeit célszerű az alábbi összefüggés szerint meghatározott azonos dőlésszöggel kiképezni:

Rt 30

02-arc tg—-.tgai,

R2 ahol

R i az orsó menetének közepes félátmérője, 35

R2 az orsó tengelye és a hasábszerű ütközőtestek középvonalai közötti távolság, αι az orsó menetemelkedési szöge a menet közepes átmérőjén, és az ütközőtestek ferde támaszkodófelűlctei- 40 nek, illetve homlokfelületeinek dőlésszöge.

A ferde támaszkodófelűletek és homlokfelűletek ily módon meghatározott dőlésszöge esetén a külső persely lefékezése minimális energiaveszteséggel jár. Ez azzal magyarázható, hogy az elasztikus ele- 45 mek deformációjához felhasznált és az elasztikus elemekben potenciális (rugalmassági) energiaként tárolt energia a tartóhüvely gyorsulására, pontosabban a tartóhüvely szögsebességének az orsó szögsebességére való megnövelésére fordítódik, és ez a kül- 50 ső persely teljes lefékezését eredményezi.

A fékező szerkezet fentiek szerinti kialakítása a találmány szerinti kettős hatású orsós prés maximális hatásfokkal működő változatát eredményezi.

A találmánytrészletesebben a rajzalapján ismer- 55 tétjük. A rajzon az

1. ábrán a találmány szerinti kettős hatású orsós prés pédakénti kiviteli alakját tüntettük fel oldalnézetben, részben hosszmetszetben; a

2. ábrán az 1. ábra Π-II metszetét ábrázoltuk; a 60

3. árán az 1. ábra ΠΙ-III metszetét tüntettükfel; a

4. ábrán a 2. ábra IV-IV metszetét ábrázoltuk; az

5. ábrán a találmány szerinti orsós prés űtkőzőtesteinek egymáson felfekvő felületeit ábrázoltuk, oldalnézetben, a felületek közötti erőhatás vektorá- 65 nak feltüntetésével; a

6. ábrán a találmány szerinti berendezés külső perselyének v lineáris sebességét, orsójának wi szögsebességét és üreges orsójának W2 szögsebességét ábrázoltuk a fékezési fázisban, t idő függvényében.

Amint az 1. ábrából kitűnik, a találmány szerinti, bonyolult felépítésű és nehezen megmunkálható fémekből vagy fémötvözetekből készült precíziós alkatrészek, például fogaskerekek, tengelykapcsolók, T-idomok, kercsztidomok, stb. zárt kettős süllyesztékekben való előállítására szolgáló orsós présnek 2 vezetősínekkel felszerelt 1 tartókerete és annak középvonalában függőlegesen ágyazott tengelyű, külső menettel ellátott 3 orsója, valamint 12 présszerszáma van.

Az 1 tartókeret függőleges oldalsó 8 tartóállványokból, valamint alsó és felső 5 traverzekből épül fel. A 3 orsó tengelyének felső szakasza a felső 5 traverzbe beépített 6 támcsapágyban és 7 talpcsapágyban forgathatóan van ágyazva. A 3 orsó 1 tartókeret fölé nyúló végén 4 lendítőkerék van elrendezve.

A 2 vezetősínek az 1 tartókeret függőleges 8 tartóállványain vannak rögzítve. A 2 vezetősínekben függőleges irányban eltolhatóan 9 külső persely van megvezetve.A9külső perselyben egymással kapcsolatban levő 10 és 11 üregek vannak kialakítva.

A12 présszerszámhoz közelebb eső alsó 10 üregben 13 belső persely van elrendezve. A felső 11 üregbe 16 tartóhüvely alsó része nyúlik be.

A 16 tartóhűvely 14 összetett anya külső részét képezi, amelynek belső része 15 anya. A14 összetett anya belső része, a 15 anya bronzból készült, külső része, aló tartóhüvely anyaga acél vagy öntöttvas.

A 3 orsó alsó vége a 3 orsóval koncentrikusan elrendezett 18 üreges orsó 17 átmenőfuratán van szabadon átvezetve. A18 üreges orsó 18a pereme a felette levő 16 tartóhűvely lefelé néző homlokfelületéhez mereven kapcsolódik.

A18 üreges orsó a 13 persely belsejében rögzített 19 anyába van beha j tva.

A18 üreges orsó 18a peremének lefelé néző gyűrűs homlokfelűlete 20 támasztócsapon fekszik fel, amely a 9 külső perselyhez mereven kapcsolódik. A 18 üreges orsó 18a peremének felfelé néző szabad gyűrűs homlokfelületrésze alulról 21 támcsapágynak támaszkodik, amely a 9 külső persely felső 11 üregében van elrendezve.

A 16 tartóhüvely külső palástfelülctén, forgástengelyére szimmetrikus elrendezésben két 22 ütközőtest fekszik fel. A 22 ütközőtestek lefelé néző felülete a 3 orsós menetemelkedésével ellentétes dőlésszögű ferde támaszkodófelületként van kiképezve.

A 9 külső perselyhez 23 fékező szerkezet kapcsolódik, amely a 9 külső persely alsó véghelyzetének környezetében való lefékezésére szolgál. A 23 fékező szerkezetnek 24 tartólemeze van, amelynek közepén a 3 orsóval koaxiális 25 centrikus átmenőfurat van kialakítva. A 16 tartóhüvely a 25 centrikus átmenőfuraton át van vezetve.

A 23 fékező szerkezetnek továbbá a 24 tartólemezzel kinematikai kapcsolatban levő két 26 kereszttartója van.

-4HU 202150Β

Amint a 2. ábrán látható, a 24 tartólemez felfelé néző felületén 27 vezetések vannak kialakítva, amelyekbena 16 tartóhüvely forgástengelyére szimmetrikus helyzetű 28 rugós felütköző elemek vannak sugárirányban megvezetve.

A 24 tartólemezen továbbá két 29 hüvely, valamint négy 31 elasztikus elem van elrendezve. A 29 hüvelyekegy-egy hasábszerű 30 ütközőtestet fogadnak be. A 31 elasztikus elemek egy-egy 34 tárcsával vannak rögzítve. A négy 31 elasztikus elem közül az egyik pár az egyik 26 kereszttartón keresztül a 30 ütkőzőtesttel kinametikai kapcsolatban van.

A 30 ütközőtestek a 26 kereszttartókban függőleges forgástengely körül forgathatóan vannak ágyazva. A 30 ütközőtestek felső homlokfelületei a 3 orsó menetemelkedésével a függőleges tengelyhezképest ellentétes dőlésszögű ferde felületekként vannak kialakítva. A 30 ütközőtestek felső homlokfelületeinek dőlésszöge a 22 ütközőtestek lefelé néző ferde támaszkodófclűleteinek ot2 dőlésszögével egyezik meg, amint az az 5. ábrából kitűnik. A 30 ütközőtestek felfelé néző homlokfelületei a 22 ütközőtestek velük azonos a2 dőlésszögű ferde támaszkodófelületein fekszenek fel.

A 2. és 5. ábrák jelöléseit alkalmazva az a2 dőlésszög az alábbi összefüggés segítségével határozható meg:

Rl a2-arctg —. tgai,

R2 ahol

Rl a 3 orsó menetének közepes félátmérője,

R2 a 3 orsó tengelye és a hasábszerű 30 ütközőtestek középvonalai közötti távolság, és al a 3 orsó menetemelkedési szöge a menet közepes átmérőjén.

A 30 ütkőzőtestek lefelé néző homlokfelületei 32 talpcsapágyak révén kapcsolódnak a 26 kereszttartóhoz. A 30 ütközőtestek a két 31 elasztikus elemmel a 32 talpcsapágyon, a 26 kereszt tartón, a 33 bcállítócsavarokon és a 34 tárcsákon keresztül kölcsönhatásban vannak.

A 26 kereszttartók 35 beállítőcsavaroksegítségévelvannaka 9 külső persely felfelénézőhomlokfélűié tén rögzítve.

Amint azt a 3. ábra mutatja, a 24 tartólemez függőleges irányban, a 3 orsó tengelyével párhuzamosan mozgatható, amit a 34 tartólemez aljához kapcsolódó két 36 borda biztosít, amelyek a 9 külső perselyhez kapcsolódó függőleges 37 vezetésekben vannak megvezetve.

Az 1 tartókeret függőleges 8 tartóállványaiba 38 és 39 ütközőfelületek vannak bemunkálva (4. ábra). A 38 ütkőzőfelületeka24 tartólemezfüggőleges irányú elmozdulását határolják a 9 külső persely alsó véghelyzetének környezetében. A 39 ütközőfelületek megakadályozzák a 9 külső persely felfelé történő elmodulását addig a pillanatig, amíg a 13 belső persely felső véghelyzetét eléri (1. ábra).

Amint a 2. és 4. ábrákon látható, a 15 anya körüli 16 tartóhüvely külső felületéhez kapcsolódóan két bütyökszerűen kiugró 40 profilfelület van kiképezve. A40 prof ilfelületek a 28 rugós felütköző elemek8 kel működnek együtt.

A28rugósfelütközőelemekneka40 profilfelületekkel szemközti peremrészén ferdén levágott 41 felső felületrészük van, amelyek a 8 tartóállványok 39 ütközőfelületeivel működnek együtt. A 28 rugós felütköző elemekben továbbá 42 belső fészek van kiképezve, amelyben 43 rugó van elrendezve. A 43 rugó egyik vége a 42 belső fészek falának, másik vége pedig a 24 tartólemezbe bepréselt 44 csapnak támaszkodik

Afcnti orsós prés a következőképpen működik:

Amunkafolyamat megkezdése előtt a9 külső persely, és a hozzá kapcsolódó 18üregesorsó, 14 összetett anya és 24 tartólemez felső véghelyzetébe van felemelve. A13 belső persely ekkor a 9 külső perselyhez viszonyítva ugyancsak felső véghelyzetet vesz fel. A 28 rugós felütköző elemeket a 43 rugó a 40 profilf elületeknek nyomja, a 22 ütközőtestek ferde támaszkodófelületei a 30 ütközőtestek felfelé néző ferde homlokfelületcin fekszenek fel, a 30 ütközőtestek alsó homlokfelületei a 32 talpcsapágyon, a 26 kereszttartókon, a 33 beállítócsavarokon és a 35beállítócsavarokon keresztül a 9 külső perselynek támaszkodnak

A 3 orsó rajzon nem jelölt forgatóhajtását beindítva a 4 lendítőkerék a 3 orsó tengelyét nagy fordulatszámmal hajtja és a 3 orsó a 15 anya menetével együttműködve a 15 anyát, a 16 tartóhüvelyt, a 18 üreges orsót, a 13 belső perselyt, a 9 külső perselyt, valamint a hozzá kapcsolódó 24 tartólemezt, az azon elrendezett 28 rugós felütkőző elemeket, a 29 hüvelyeket, a 30 ütközőtesteket, a 26 kereszttartókat, a 31 elasztikus elemeket, a 33 beállítócsavarokat és a 36 beállítócsavarokat lefelé hajtja. A 14 összetett anya azonban a lefelé irányuló gyorsulás löketét nem lépi túl, hiszen azt megelőzően lefékeződik

A9 külső persely és a 24 tartólemez lefelé irányuló együttes mozgása addig tart, amíg a 24 tartólemez a 38 ütközőfelületen felütközik (4. ábra). A 9 külső persely azonban ekkor még nem éri el alsó véghelyzetét (attól δ távolságválaszt ja el), így lefelé irányuló mozgását tovább folytatja. A δ távolság a 35 beállítócsavarok segítségével szabályozható. A 35 beállítócsavarokkal történő beállítás a működtetés megindítása előtt, a 33 beálli’tócsavarok helyzetének beállítása után történik A 33 beállítócsavarokkal aló tartóhüvely kiindulási helyzetének magassága szabályozható. A 33 és 35 beállítócsavarok beállítás után tetszőleges, önmagában ismert módon rögzíthetők

A 22 ütközőtestek a 30 ütközőtesteken, a 26 kereszttartókon, a 33 beállítócsavarokon és a 34 tárcsákon keresztül a 31 elasztikus elemekkel vannak kölcsönhatásban. A 22 és 30 ütközőtestek egymáson felfekvő ferde felületein az 5. ábrán berajzolt F erő hatása lép fel, amely a 22 ütközőtest és a hozzá kapcsolódó 14 összetett anya, 18 üreges orsó, 9 külső persely és 13 belső persely függőlegesen lefelé irányuló elmozdulása ellenében hat. Az egymáson felfekvőfcrdefelületekremerőlegcsFcrőF2 vízszintes komponense aló tartóhüvelyen M2 forgatónyomatékot eredményez:

M2-F₂.R2(1)

-5HU202150Β

AzFerőFi függőleges komponense a 16 tartóhüvelyhez kapcsolódó 22 ütközőtesten keresztül a 3 orsóra hat, és Mi forgatóanyomatékot hoz létre:

Mi -Fi.Mi.tgai (2)

Az F erő Fi függőleges komponense egyébként megegyezik a 31 elasztikus elem által kifejtett F3 függőleges erőhatással:

Fi-F3(3)

Az 5. ábra alapján belátható, hogy

F2-F3.tga2(4)

AzMi és M2 forgatónyomatékok a 3 orsóforgásirányával megegyező irányban hatnak, így az M eredő forgatónyomaték ezek összegeként írható fel:

M-Mi+M2(5)

A14 összetett anya 16 tartóhüvelyét ez az Meredő forgatónyomaték hajtja.

A (3), (4) és (5) összefüggéseket az (1) és (2) egyenletekbe behelyettesítve az alábbi összefüggést kapjuk:

M-F3 (Rl. tgai +R2. tga2), (6) ahol F3 - c. S, a 31 elasztikus elem által létrehozott függőleges irányú erőhatás, c konstans, a 31 elasztikus elem redukált lineáris merevség! együtthatóját,

S pedig a 31 elasztikus elem 14 összetett anya gyorsításakor jelentkező deformációjának mértékét jelenti.

Az M eredő forgatónyomaték hatására a 14 összetett anya a 3 orsó forgásirányában fokozott fordulatszámmal forog.

A 9 külsős persely függőleges irányú v lineáris sebessége az alábbi összefüggéssel írható le:

hí v-(wi-W2).—(7)

2tt ahol wi a 3 orsó szögsebessége,

W2 a 14 összetett anya szögsebessége és hí a 3 orsó menetemelkedése.

A 14 összetett anya W2 szögsebessége az alábbi mozgásegyenlettel is kifejezhető:

a

W2-----.wi .(1 -cos Wot) (8) a+b ahol a-Ri.tgai b-R2.tga2 w₀ a rendszer szabad rezgésének frekvenciája:

c w₀-(a+b). (9) y* ahol y* a rendszer mozgó részeinek redukált tehetetlenségi nyomatéka.

A (B) egyenletből kiszámíthatók azok a paraméterek, amelyeknél a 14 összetett anya W2 szögsebessége a 3 orsó wi szögsebességét eléri:

a

W2 -----.wi.(l -cosw_o.t) -wi (8’) a+b

A fentiekből adódik, hogy W2 - maximum, amikor cos w₀.t --l.Innen:

2a wi ---.wi, ahonnan a+b

2a-a+b, tehát

2Ri .tgai -Rí .tgai +R2tga2(10)

Az Rí közepes félátmérő és az αι menetemelkedési szög általában adottak, az R2 távolságot pedig a konstrukció határozza meg, így tehát:

Rl

02-arctg — .tgai (11)

R2

A 9 külső persely fékezési folyamata kétlépésben játszódik le. Első lépésben, amikor a 14 összetett anya szögsebessége viszonylag alacsony, a 31 elasztikus elemek elasztikuson összenyomódnak, és ezáltal az elasztikus deformációból származó potenciális energia halmozódik fel bennük. Második lépésben a 14 összetett anya forgása felgyorsul, miközben a 9 külső perselyt a 31 elasztikus elemekben felhalmozódott potenciális energia, amely a 14 összetett anya forgásállapotát befolyásoló kinetikus energiává alakul át, fékezi.

A 9 külső persely fékútja a δ távolsággal egyezik meg. Αδ távolságazáltal adott, hogy a 9 külső persely fékezési fázisában a 31 elasztikus elem ekben felhalmozódott potenciális energia kinetikus energiává a 14összetett anya szögsebességét megváltoztató kinetikus cnerigává - történő teljes átalakulása befejeztével a 14 összetett anya W2 szögsebessége a 3 orsówi szögsebességével megegyezik.

A fékezési fázis befejezésekor tehát wi szögsebesség W2 szögsebességgel egyezik meg, a 9 külső persely lineáris sebessége pedig nullára csökken. By módon a 12 présszerszám nem kap ütést

A12 presszerszámon való záródás pillanatában a 13 belső persely v lineáris sebessége:

h2 v-W2.— (12) ahol h2 a 18 üreges orsó menetemelkedése.

A fékezési fázis közben a 14 összetett anya 16 tartóhüvelye olyan szöghelyzctbc fordul cl, ahol aló

-6HU202150B tatóhüvelyhez állíthatóan kapcsolódó 40 profilfelületek a 28 rugós felütköző elemekkel kerülnek kölcsönhatásba, aminek hatására a 28 rugós felütköző elemek sugárirányban kifelé mozdulnak el, mindaddig, amíg ferdén levágott 41 felső felületrészük a 8 tartóállvány 39ütközőfelületén felfekszik. A lótartóhüvely további elfordulása során a 40 profilfelületek a 28 rugós felütköző elemekkel együtt állandó sugarú felületrésszel kerülnek kapcsolatba, így a 28 rugós felütköző elemek további elmozdulására nem kerül sor. A12 présszerszám ebben a pillanatban találkozik a rajzon nem jelölt munkadarabbal, és kezdetét veszi a munkafázis, amelynek során a mozgó elemek teljes energiája a munkadarabon végrehajtott deformációs munkává alakul át.

Amunkafázisbefejeztévela 16tartóhüvely-a 14 összetett anya - nyulgami állapotot vesz fel, az orsós prés hajtása, a4 lendítőkerék és a 3 orsó forgásirányt vált.

A9 külső persely felfelé történő elmozdulása csak akkor válik lehetségessé, amikor a 14 összetett anya 16 tartóhüvelye a 40 profilfelűleteket a 3 orsó forgásirányában olyanhelyzetbe forgatja, hogy a 28 rugósfelütközőelemeksugáriányban befeléelmozdulhatnak. A16 tartóhüvely elfordulása lehetővé teszi a 13 belső perselynek a 9 külső perselyhez viszonyított felső véghelyzetbe való elmozdulását. A 22 ütközőtestek ferde támaszkodófelületei ennek során a 30 ütközőtestek ferde felső homlokfelületeivel lépnek kinetikus kapcsolatba. A 14összetettanya-a 16 tartóhüvely - ezután nyulgami állapotba kerül, az orsós prés többi mozgó alkateleme pedig felső véghelyzetébe tolódik. A felső véghelyzetet elérve az orsós prés hajtása leáll, és a 4 lendítőkerék rajzon nem jelölt fékszerkezete az orsó tengelyének forgását leállítja.Ezzelamunkacüdusutolsófázisa is befejeződött.

A javasolt konstrukcióval a présszerszám és a munkadarab között ütésmentes kapcsolat valósul meg, ami az orsós prés terhelésének jelentős csökkenését, és ezáltal az élettartam megnövekedését eredményezi. A szerkezet működése szempontjából előnyös továbbá, hogy a 13 belső persely először a 9 külső perselyhez viszonyított felső véghelyzetét veszi fel és a két persely a munkafázis - a deformáció befejezése után együttmozogfelfelé. Ennek köszönhetően a találmány szerinti orsós prés technológiai lehetőségei bővülnek, alkalmassá válik nehezen megmunkálható fémekből és ötvözetekből készült bonyolult felépítésű precíziós munkadarabok megmunkálására is. Segítségével előállíthatók például peremes perselyek, kovácsolt fogazató fogaskerekek stb. is.

A találmány szerinti orsós présnél hasonló munkadarabok préskovácsolással történő előállításához képest az alábbi előnyös hatásokat tapasztaltuk:

- 25-35% fém-megtakarítás;

- 30% körüli termelékenységnövekedés;

- a munkaráfordítás 20-25%-kal való csökkenése (a műveleti lépések számának csökkenése következtében);

- a szükséges műveleti erőhatás 1,5-2-szeres csökkenése;

- a műveleti pontosság növekedése, és ennek köszönhetően a munkadarabok minőségének javulása;

- a kovácsolás munkafolyamatának egyszerűbb automatizálása.

Claims (3)

1. Kettős hatású orsós prés, amelynek vezetősínekkel felszerelt tartókerete és ennek középvonalában forgathatóan ágyazott, külső menettel ellátott orsója van, a vezetősínekben az orsóval koncentrikusan külső persely van megvezetve, a külső persely vezetésekkel van ellátva, amelyekben belső persely van megvezetve, a külső perselyben egymással öszszeköttctésbcnlevő két üreg van kialakítva, amelyek közül az egyik üreg a belső perselyt fogadja be, a másik üregbenkétütközőtestethordozó tartóhüvely van elrendezve, az ütközőtestek az orsó tengelyére szimmetrikusan, a tartóhüvely külső palástfelületén helyezkednek el, és az orsó menetemelkedésével a tengelyhez képest ellentétes dőlésszögű ferde támaszkodófelületük van, az orsóra üreges orsó van ráhúzva, a tartóhüvely az orsó menetére ráhajtott anyával és az orsót körülvevő üreges orsóval merev kapcsolatban van, az üreges orsó a belső perselyben mereven rögzített anyába van behaj t va, cs a tartóhüvely a külső perselyt alsó véghelyzetének környezetében fékező szerkezettel van kinematikai kapcsolatban, azzal jellemezve, hogy a fékező szerkezet (23) a külső persely (9) ütközőtestek (22) felé néző homlokfelületéhez kapcsolódik, és az orsóval (3) kaoxiális centrikus átmenőfurattal (25) ellátott tartólemez (24) van, amelynek centrikus átmenőfurata (25) a tartóhüvelyt (16) befogadja, és amelyen elasztikus elemek (31) vannak rögzítve, két elasztikus elem (31) kereszttartón (26) keresztül ütközőtestekkel (30) van kinematikai kapcsolatban, amelyek a kereszttartón (26) az orsó (3) tengelye körül forgathatóan vannak ágyazva, és ferde homlokfelületük van, amelyek a tartóhüvelyhez (16) kapcsolódó ütközőtestek (22) ferde támaszkodófelülctcin fekszenek fel, a tartólemez (24) az rosó (3) tengelye mentén eltolhatóan van elrendezve és mozgatóeszközzel van ellátva, továbbá a tartókereten (1) ütközőfelületek (38,39) vannak kiképezve, amelyek a tartólemezzel (24) a külső persely (9) alsó véghelyzetének környezetében kinematikai kapcsolatban vannak.

2. Az 1. igénypont szerinti orsós prés, azzal jellemezve, hogy a tartóhüvely (16) külső felületéhez kapcsolódóan két bütyökszerűen kiugró profilfelület (40) van kiképezve, amelyek a tartóhüvely (16) forgástengelyére szimmetrilöisan elhelyezkedő két rugós fclütközőelemmel (28) vannak együttműködő kapcsolatban, amely rugós felütköző elemek (28) a tartólemez (24) felfelé néző felületén kialakított vezetésekben (27) sugárirányban elmozdíthatóan vannak elrendezve, és a rugós felütköző elemeknek (28) kifelé ferdén levágott felső felületrészük (41) van, amelyek a külső persely (9) alsó véghelyzetének környezetében a tartókeret (1) ferde ütközőfelületem (39) ütköznek fel.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti orsós prés, azzal jellemezve, hogy az ütközőtesteknek (22 és 30) az orsó (3) menetemelkedésével ellentétes irányú ferde támaszkodófclületei és homlokfelületei az alábbi összefüggés szerint meghatározott azonos

-7HU 202150Β dőlésszöggel (α2) vannak kiképezve:

Rl ot2-arc tg—-.tgai,

R2 ahol

Rl az orsó (3) menetének közepes félátmérője, R₂ az orsó (3) tengelye és a hasábszerű ütközőtestek (30) középvonalai közötti távolság, és 5 α 1 az orsó (3) menetemelkedési szöge a menet közepes átmérőjén.