RU1803244C

RU1803244C - Vertical vibratory press

Info

Publication number: RU1803244C
Application number: SU904892020A
Authority: RU
Inventors: Мирослав Данилович Зварун; Ион Исаакович Круш; Владимир Петрович Надутый; Анатолий Иванович Степанюк; Василий Васильевич Татарин; Роман Степанович Тхир
Original assignee: М.Д.Зварун, И.И.Круш, В.П.Надутый, А.Й.Степанкж, В.В.Татарин и Р.С.Тхир
Priority date: 1990-12-18
Filing date: 1990-12-18
Publication date: 1993-03-23

Abstract

Использование: в машинах ударного и вибрационного действи дл обработки металлов и других материалов давлением с использованием полезных вибраций, в час- тнбстй в конструкци х вибрационных прес-. сов. Сущность изобретени : механизм возвратно-поступательного перемещени верхней траверсы выполнен в виде двух т г, закрепленных на верхней траверсе параллельно продольной оси пресса, плиты, расположенной перпендикул рно оси пресса и жефтко св занной с т гами, и дополнительной поперечины с отверсти ми дл размещени т г. Силовой цилиндр механизма перемещени выполнен в виде двух упругих баллонов, один из которых размещен между верхней поперечиной пресса и верхней поверхностью плиты, а другой - между нижней поверхностью плиты и дополнительной поперечиной . Нижн траверса содержит ползун с закрепленными на его верхнем торце столом с размерами в плане, большими соответствующих размеров ползуна. Основание пресса снабжено направл ющими дл ползуна. Пружины нижней траверсы размещены между основанием пресса и нижней поверхностью выступающей части стола, взаимодействующей с упором из упругого материала, закрепленным на основании. Вибратор установлен на основании посредством элементов упругого возраста и имеет зазор между вибратором и торцом ползуна. Достигаетс повышение эффективности пресса в работе и его надежности за счет использовани дополнительного виброударного режима воздействи , снижение массы пресса и мощности привода. 3 ил. ел сUsage: in shock and vibration machines for processing metals and other materials by pressure using useful vibrations, in particular in vibratory press constructions. owls SUMMARY OF THE INVENTION: The mechanism of reciprocating movement of the upper beam is made in the form of two rods mounted on the upper beam parallel to the longitudinal axis of the press, a plate located perpendicular to the axis of the press and loosely connected to the rods, and an additional crosspiece with holes for accommodating d. The power cylinder of the movement mechanism is made in the form of two elastic cylinders, one of which is placed between the upper cross member of the press and the upper surface of the plate, and the other between the lower surface of the plate and tional crossmember. The lower traverse contains a slider with a table fixed on its upper end with dimensions in plan greater than the corresponding sizes of the slider. The base of the press is provided with slider guides. The springs of the lower traverse are placed between the base of the press and the lower surface of the protruding part of the table, interacting with an emphasis of elastic material fixed to the base. The vibrator is mounted on the base by means of elastic age elements and has a gap between the vibrator and the end face of the slider. Achieved is an increase in the efficiency of the press in operation and its reliability through the use of an additional vibration-shock mode of action, and a decrease in the mass of the press and drive power. 3 ill. ate with

Description

Изобретение относитс к машинам ударного и вибрационного действи и может быть применено при обработке металлов и других материалов давлением с использованием полезных вибраций, в частности в конструкци х вибрационных прессов .The invention relates to impact and vibration machines and can be applied in the processing of metals and other materials by pressure using useful vibrations, in particular in the construction of vibration presses.

Цель изобретени - повышение эффективности пресса в работе и его надежности путем использовани виброударного режима воздействи на обрабатываемое изделие , устранение ударных нагрузок на рабочий орган на холостом ходу,The purpose of the invention is to increase the efficiency of the press in operation and its reliability by using a vibro-shock mode of action on the workpiece, eliminating shock loads on the working body at idle,

На фиг. 1 изображен общий вид вибрационного пресса, продольный разрез, с механическим вибровозбудителем; на фиг. 2 - то же, с электромагнитным вибровозбудителем; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1.In FIG. 1 shows a general view of a vibrating press, a longitudinal section, with a mechanical vibration exciter; in FIG. 2 - the same, with an electromagnetic vibration exciter; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 1.

Пример 1. Вертикальный вибрационный пресс содержит расположенные на фундаменте-основании 1 колонны 2 с закрепленным на них неподвижным основаооExample 1. The vertical vibrating press contains located on the foundation base 1 of the column 2 with a fixed base fixed on them

ОABOUT

со юwith y

ЈЈ

нием 3, в котором в направл ющих 4 установлена с возможностью вертикального возвратно-поступательного движени нижн траверса, выполненна в виде ползуна 5 и стола б, закрепленного на верхнем торце ползуна 5 и выполненного с размерами в плане, большими соответствующих размеров ползуна 5. Стол опираетс на амортизаторы 7 (в данном примере пружины), закрепленные на основании 3 и имеющие упор 8 из упругого материала, например резины с объемным сжатием, вл ющийс одновременно ограничителем деформации амортизаторов 7 (пружин) с ограничителем вертикального перемещени нижней траверсы . Форма стола 6 нижней траверсы может быть кольцевой или в виде отдельных пластин (фиг. 3). От формы стола 6 зависит расположение и количество амортизаторов 7, а также форма и количество упоров 8. Упор 8 закреплен на неподвижной станине 3 под столом 6 нижней траверсы с возможностью их взаимодействи , Под нижней тра- версой на основании 1 установлен вибрационный ударник 9 с дебалансным вибровозбудителем 10. Между верхней поверхностью вибрационного ударника 9 и нижней поверхностью ползуна 5 предусмотрен зазор h величиной, превышающей амплитуду колебаний ударника 9 на холостом ходу. На направл ющих колоннах 2 установлена верхн траверса 11с инерционной массой с возможностью плоскопараллельного перемещени вдоль колонн 2 и снабжена механизмом возвратно-поступа- тельногр перемещени , выполненным в виде двух упругих баллонов; нагрузочного 12 и разгрузочного 13, прикрепленных основани ми соответственно к поперечине 14 и к верхней поверхности свободно подвешенной плиты 15, расположенной перпендикул рно к оси пресса и к дополнительной поперечине 16 и нижней поверхности плиты 15. Дополнительна поперечина 16 одновременно вл етс ограйичителем хода верхней траверсы 11, подвешенной на двух т гах 17, одним концом закрепленных на верхней траверсе 11 параллельно продольной оси пресса, другим концом жестко закрепленных на плите 15. Дополнительна поперечина 16 имеет отверсти дл размещени т г 17.3, in which in the guides 4 is installed with the possibility of vertical reciprocating movement of the lower beam, made in the form of a slider 5 and a table b, mounted on the upper end of the slider 5 and made with dimensions in plan greater than the corresponding dimensions of the slider 5. The table is supported on shock absorbers 7 (in this example, springs) fixed on base 3 and having a support 8 of elastic material, for example rubber with volume compression, which is simultaneously a limiter for deformation of shock absorbers 7 (springs) with a stop Vertical, movement of the lower beam. The shape of the table 6 of the lower beam can be annular or in the form of individual plates (Fig. 3). The location and number of shock absorbers 7 depends on the shape of the table 6, as well as the shape and number of stops 8. The emphasis 8 is mounted on a fixed bed 3 under table 6 of the lower crosshead with the possibility of their interaction. Under the lower traverse on the base 1 there is a vibration hammer 9 with an unbalanced vibration exciter 10. Between the upper surface of the vibration hammer 9 and the lower surface of the slide 5, a gap h is provided that is greater than the amplitude of the vibrations of the hammer 9 at idle. An upper traverse 11c with an inertial mass with the possibility of plane-parallel movement along the columns 2 is installed on the guide columns 2 and is equipped with a reciprocating movement mechanism made in the form of two elastic cylinders; loading 12 and unloading 13, attached by bases respectively to the cross member 14 and to the upper surface of the freely suspended plate 15, located perpendicular to the axis of the press and to the additional cross member 16 and the lower surface of the plate 15. The additional cross member 16 is simultaneously the limiter of the stroke of the upper cross beam 11 suspended on two rods 17, one end fixed on the upper crosshead 11 parallel to the longitudinal axis of the press, the other end rigidly fixed on the plate 15. The additional crosspiece 16 has a hole ti for receiving rods 17.

Баллоны 12 и 13 соединены системой управлени 18 с источниками сжатого воздуха или напорной магистралью (не показаны ).Cylinders 12 and 13 are connected by control system 18 to compressed air sources or a pressure line (not shown).

Вибрационный ударник 9 выполнен в виде массивного корпуса, состо щего из верхней 19 и нижней 20 частей, св занных ст жными болтами 21 через прокладки 22.The vibrating hammer 9 is made in the form of a massive body consisting of upper 19 and lower 20 parts connected by tightening bolts 21 through gaskets 22.

Между верхней 19 и нижней 20 част ми в трапециевидной полости 23 установлен между эластичными прокладками 24 вибровозбудитель 10. Вибрационный ударник 9Between the upper 19 and lower 20 parts in the trapezoid cavity 23 is installed between the elastic gaskets 24 vibration exciter 10. Vibration hammer 9

установлен на элементе 25 упругого возврата , закрепленном на основании 1.mounted on the elastic return element 25 mounted on the base 1.

П р и м е р 2. Вибрационный ударник 9 выполнен в виде массивного корпуса 19, установленного на элементы 25 упругогоPRI me R 2. The vibration hammer 9 is made in the form of a massive body 19 mounted on the elements 25 of the elastic

возврата, закрепленные на основании 1, и соединенного с корем 26 электромагнита, статор 27 которого установлен на основании 1,return, fixed on the basis of 1, and connected to the core 26 of the electromagnet, the stator 27 of which is installed on the basis of 1,

Вибрационный пресс работает следую5 щим образом.The vibrating press operates as follows5.

В исходном положении при заполненном сжатым воздухом или водой разгрузочного баллона 13 верхн траверса 11 находитс в крайнем верхнем положении.In the initial position, with the discharge cylinder 13 filled with compressed air or water, the upper beam 11 is in its highest position.

0 На ползун 5 устанавливают обрабатываемое изделие 28. Нагрузочный баллон 12 предназначен дл обеспечени статического поджати и дополнительной статической нагрузки на обрабатываемое изделие (кро5 Ме веса верхней траверсы 11с инерционной массой), разгрузочный баллон 12 - дл сн ти статической нагрузки на обрабатываемое изделие. Масса верхней траверсы 11 незначительна, поэтому за счет нагрузрчно0 го баллона 12 можно развить статическую нагрузку, необходимую дл обработки издели . Величина статической нагрузки обеспечиваетс расчетным путем при вариации опорной площади баллонов 12 и 13 и давле5 ни энергоносител в них.0 The workpiece 28 is installed on the slider 5. The load cylinder 12 is designed to provide a static preload and additional static load on the workpiece (at least 5 times the weight of the upper beam 11 with inertial mass), the unloading cylinder 12 is used to relieve the static load on the workpiece. The weight of the upper beam 11 is negligible, therefore, due to the load cylinder 12, the static load necessary for processing the article can be developed. The value of the static load is ensured by calculation by varying the reference area of the cylinders 12 and 13 and the pressure 5 of the energy carrier in them.

Вибрационный ударник 9 посто нно находитс в колебательном движении, но на холостом ходу не взаимодействует с ползуном 5, который при этом отжат амортизато0 рами 7 в верхнее положение. На холостом ходу между верхней поверхностью вибрационного ударника 9 и нижней поверхностью ползуна 5 имеетс зазор h, величина которого превышает амплитуду колебаний ударни5 ка 9 на холостом ходу. Сжатый воздух или воду выпускают из разгрузочного баллона 13 и подают в нагрузочный баллон 12, верхн траверса 11 опускаетс и воздействует статической нагрузкой на обрабатываемоеThe vibrating hammer 9 is constantly in vibrational motion, but at idle does not interact with the slider 5, which is pressed by the shock absorbers 7 to the upper position. At idle, there is a gap h between the upper surface of the vibrating hammer 9 and the lower surface of the slider 5, the magnitude of which exceeds the amplitude of oscillations of the hammer 5 at idle. Compressed air or water is discharged from the unloading cylinder 13 and fed to the loading cylinder 12, the upper beam 11 is lowered and is subjected to a static load on the workpiece

0 изделие 28. Амортизаторы 7 ползуна 5 сжимаютс до упора 8, в результате чего зазор h становитс меньше величины амплитуды колебаний ударника 9 на холостом ходу и на изделие 28 кроме статической нагрузки на5 чинает действовать дополнительна вибра- ционно-ударна нагрузка. После окончани обработки издели 28 цикл повтор етс .0 item 28. The shock absorbers 7 of the slider 5 are compressed to the stop 8, as a result of which the gap h becomes smaller than the amplitude of the vibrations of the hammer 9 at idle and, in addition to the static load 5, an additional vibration-shock load starts to act. After finishing processing of article 28, the cycle repeats.

Зазор h определ етс методом математического моделировани из услови достижени наибольших усилий, воздействующих на обрабатываемое изделие. Причем исследование соответствующей математической модели показало, что наличие односторонней жесткой св зи вибрационного ударника 9 в процессе соударени с ползуном 5 позвол ет обеспечить, при определенном соотношении параметров установки движени в режиме аттрактора (при этом положение квазистатического равновеси ударника самоустанавливаетс за счет увода в режиме наиболее интенсивных ударов в достаточно широком диапазоне отклонени начальных параметров настройки ), Поэтому, обеспечив соответствующие параметры виброударника, можно гарантировать его длительную работу в оптимальном режиме даже при отклонени х от оптимальной настройки зазора и изменении параметров св зей в достаточно широких пределах.The gap h is determined by mathematical modeling on the condition that the greatest efforts are exerted on the workpiece. Moreover, the study of the corresponding mathematical model showed that the presence of a one-way rigid connection of the vibration hammer 9 during the collision with the slider 5 allows us to ensure, with a certain ratio of the parameters of the motion setting in the attractor mode (in this case, the position of the quasi-static equilibrium of the drummer self-establishes due to the removal in the most intense mode impact in a wide enough range of deviation of the initial settings), therefore, providing the appropriate parameters a, it is possible to guarantee its long-term operation in the optimal mode even when deviations from the optimal gap setting and the connection parameters change over a sufficiently wide range.

Использование предлагаемого вибрационного пресса позволит по сравнению с известными повысить эффективность обработки изделий статическим давлением за счет возможности реализации дополнительного виброударного режима воздействи , что позволит значительно снизить усилие статического прессовани и как следствие снизить массу пресса и мощность привода. Установка станины неподвижно обеспечивает увеличение надежности и срока службы вибрационного пресса путем устранени ударных нагрузок вибрационного ударника на пресс на холостом ходу, что способствует снижению нагрузок на фундаменти подшипниковые узлы, увеличению времени межремонтного периода и повышению эргономических показателей за счет снижени шума и вибраций на здание и оператора.The use of the proposed vibratory press will make it possible, in comparison with the known ones, to increase the efficiency of processing articles by static pressure due to the possibility of implementing an additional vibration-shock mode of action, which will significantly reduce the static pressing force and, as a result, reduce the mass of the press and drive power. The installation of the bed motionlessly provides an increase in the reliability and service life of the vibrating press by eliminating the shock loads of the vibrating hammer on the press at idle, which helps to reduce the load on the foundations of the bearing assemblies, increase the overhaul time and increase ergonomic performance by reducing noise and vibration on the building and the operator .

Кроме того, повышаетс эффективность пресса в работе за счет упрощени конструкции пресса, не требующей большой точности монтажа (по сравнению с прототипом), значительных по габаритам деталей пресса, и установки обрабатываемого издели .In addition, the efficiency of the press is improved by simplifying the design of the press, which does not require high mounting accuracy (compared to the prototype), significant dimensions of the press parts, and installation of the workpiece.

Claims

The claims

A vertical vibrating press comprising a base, columns, an upper 5 cross member, an upper cross beam, a reciprocating movement mechanism of the upper beam with a power cylinder, a lower beam spring-loaded relative to the base towards the upper beam, an emphasis of the lower beam and a vibrator with elastic return elements, installed with the ability to interact with the lower traverse, characterized in that, in order to increase

5, the efficiency of the press and its reliability, the mechanism of reciprocating movement of the upper beam is made in the form of two rods mounted on the upper beam parallel to the longitudinal

0 of the axis of the press, a plate located perpendicular to the axis of the press and rigidly connected to the rods, an additional cross-member from -. with the holes to accommodate the rod connected with the base and located between the plate 5 and the upper traverse, the power cylinder is made in the form of two elastic cylinders, one of which is placed between the cross member and the plate, and the other between the plate and the additional cross member, the lower track made in the form of a slider and a table mounted on the upper end of the slider and made with dimensions in plan greater than the corresponding sizes of the slider, the base of the press is equipped with non-guiding 5 for the slider, the lower springs, traverses are placed between the base m of the press and the lower surface of the protruding part of the table, the stop of the lower traverse is fixed to the base with the possibility of interaction with the lower surface of the protruding part of the table and is made of elastic material, and the vibrator is fixed to the base of the press by the said elastic return elements and is located with the formation of a gap between vibrator and end face of the slider.

8 Uts.