SU1646892A1 - Винтовой пресс - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к конструкци м винтовых прессов. Цель изобретени  - улучшение условий эксплуатации за счет упрощени  обслуживани . Пресс содержит размещенный в направл ющих 2 станины 1 ползун 3 с гайкой 4, св занной с винтом 5. На раме 8   X установлен на подшипниках 9 приводной маховик 10 с фрикционной муфтой На кронштейне 19, закрепленном на станине, установлен узел включени  муфты. Он содержит электродвигатель 20 с редуктором 24 и св занную с последним дополнительную гайку с корпусом, винтом-гайкой и дополнительным винтом, св занным с винтом-гайкой. При вращении дополнитепьной гайки от электродвигател  20 корпус перемещаетс  вниз и через шарнирно рычажную систему воздействует на нажимной диск, выбира  зазоры между фрикционными дисками муфты и обеспечива  требуемое нажимное усилие. При отключении электродвигател  20 или торможении его вала фрикционна  муфта отключаетс . В системе имеетс  обгонна  муфта, позвол юща  компенсировать износ фрикционных элементов муфты. 10 ил. О сь 00 о ю

Description

Изобретение относитс  к области машиностроени , а именно к конструкци м винтовых прессов.

Цель изобретени  - улучшение условий эксплуатации за счет упрощени  обслуживани .

На фиг.1 изображен пресс с частичными разрезами, общий вид; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - вид А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - вид В на фиг.2; на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.З; на фиг.7 - разрез Д-Д на фиг.2; на фмг.8 и 9 - то же, при различных положени х дополнительной гайки и винта-гайки при включении и отключении муфты; на фиг.10- механическа  характеристика электродвигател .

Винтовой пресс содержит станину 1, в направл ющих 2 которой смонтирован ползун 3 с гайкой 4, сопр женной с винтом 5, установленным в подп тнике 6 и подшипнике 7 станины 1 пресса. На станине 1 установлена рама 8, на которой на подшипниках 9 установлен маховик 10, соединенный ременной передачей 11 с электродвигателем 12. На винте 5 закреплен тормозной барабан 13, заторможенный тормозными колодками 14 (колодки 14 тормоза имеют любой известный привод, например, от пневмоци- линдра (не показан). На маховике 10 установлена управл ема  фрикционна  муфта с нажимным 15 и опорным 16 ведущими дисками , соединенными с маховиком 10 и ведомый диск 17 с фрикционными накладками 18, соединенный с винтом 5.

На станине 1 закреплен кронштейн 19, на котором установлен узел управлени  фрикционной муфты, включающий электродвигатель 20 с валом 21, который св зан через муфту 22 с валом 23 редуктора 24, состо щего из ведущей 25 и ведомой 26 шестерен. Ведуща  шестерн  25 св зана с валом 23, а ведома  шестерн  26 св зана с шлицевым валом 27 дополнительной гайки 28, котора  сопр жена винтовой шариковой передачей с шариками 29 с винтом-гайкой 30, сопр женным с дополнительным винтом 31 с фланцем 32.

Резьба дополнительного винта 31 выполнена несамотормоз щейс  с большим углом подъема резьбы, обеспечивающей большое перемещение при небольшем угле поворота. Винтова  шарикова  передача, самотормоз ща с  с небольшим углом подъема резьбы, обеспечивает небольшое перемещение при большом угле поворота. На дополнительной гайке 28, винте-гайке 30, и фланце 32 дополнительного винта 31 установлены соответственно упоры 33-35. На наружной поверхности дополнительной гайки 28 выполнена резьба, которой дополнительна  гайка 28 св зана с корпусом 36, соединенным через подшипник 37 с олсрой 38, св занной т гами 39 через оси 40 с концами двуплечих рычагов 41, вторые концы

которых соединены через оси 42 с кронштейнами 43 крышки 44 маховика 10, а через оси 45 и серьги 46 с плунжерами 47, которые соединены фланцами 48 с нажимным ведущим диском 15. Плунжеры 47 расположены

во втулках 49, установленных в крышке 44. 8 дополнительной гайке 28 и винте-гайке 30 в радиально выполненных отверсти х расположены фиксатор 50 и толкатель 51, подпружиненный пружиной 52, упирающейс  в

крышку 53. В дополнительном винте 31 выполнена полость 54.

На корпусе 36 установлена обгонна  муфта, состо ща  из обоймы 55, роликом 56 и пружин 57. На обойме 55 установлен упор

58. а на крышке 44 регулируемые упоры 59 и 60, которые могут быть закреплены на крышке 44 с заданным значением угла у поворота обоймы 55. На станине 1 установлены пневмоцилиндры 61 (показан только

один пневмоцилиндр), штоки 62 которых соединены с кронштейнами 63 ползуна 3. Пресс работает следующим образом. В исходном положении ползун 3 находитс  вверху и удерживаетс  пневмоцилиндрами 61 (штоковые полости пневмоцилиндров 61 соединены с пневмосетью и наход тс  под давлением, а поршневые полости соединены с атмосферой). Электродвигатель 12 включает и вращает через ременную передачу 11

маховик 10. Электродвигатель 20 узла управлени  муфтой обесточен, а его вал 21 вращаетс  с угловой скоростью :

O)1 WM |I у-«Ьд

(D

где UM - углова  скорость вращени  маховика 10;

Ьд углова  скорость вращени  электродвигател  12;

И- передаточное отношение редуктора 24;

|7 - 12 од,

передаточное отношение

ременной передачи 11.

При вращении электродвигател  20 возникает момент сопротивлени , под действием которого дополнительна  гайка 28 упором 33 упираетс  в упор 34 винта-гайки 30, а упор 34 упираетс  в упор 35, закрепленный на фланце 32.

При этом фиксатор 50 и толкатель 51 занимают положение, показанное на фиг.7, э опора 38 и св занные с ней рычаги 41 и плунжеры 47 такое положение, что между ведущими дисками 15 и 16 и фрикционными

накладками 18 ведомого диска 17 устанавливаетс  суммарный зазор 6

д 5i + (52 ,(2)

где д - зазор между ведущим нажимным диском 15 и фрикционной накладкой 18;

dz - зазор между опорным ведущим диском 16 и фрикционной накладкой 18.

Муфта отключена и не передает крут щий момент от маховика 10 на винт 5. Тормозной барабан 13 винта 5 заторможен тормозными колодками 14.

Дл  выполнени  машинного цикла тормозные колодки 14 отвод тс  и растормаживают барабан 13 и св занный с ним винт 5. Включаетс  электродвигатель 20 таким образом, чтобы крут щий момент электродвигател  20 совпадал с направлением вращени  его вала 21. На валу 21 электродвигател  20 возникает крут щий момент Mi, который через редуктор 24 передаетс  на дополнительную гайку 28. На дополнительной гайке 28 возникает крут щий момент Мг:

Мг-мГМ,(3)

направленный в сторону вращени  маховика 10.

Под действием момента Мг дополнительна  гайка 28 и св занный с ней фиксатором винт-гайка 30 начинают поворачиватьс  в направлении вращени  маховика 10 по резьбе дополнительного винта 31 и перемещаютс  вниз. Совместно с дополнительной гайкой 28 перемещаетс  вниз опора 38 и св занные с ней концы рычагов 41 и. следовательно, серьги 46, плунжеры 47 и нажимной диск 15.

При повороте дополнительной гайки 28 на угол она перемещаетс  вниз на рассто ние Si:

с - hi , 81-2 «о,.

где hi - ход резьбы дополнительного винта 31.

При этом плунжеры 47 и нажимной диск 15 перемещаютс  на величину 6 di +62 .

Л-SJL-JLL «. ° (з

где 1з

li

12

- передаточное отношение

рычагов 41, В этот момент фиксатор 50 занимает положение, показанное на фиг.8, и фиксирует взаимное положение дополнительного винта 31 и винта-гайки 30. При дальнейшем повороте дополнительной гайки 28 происходит ее проворачивание относительно винта-гайки 30 по шариковой винтовой передачей при повороте дополнительной пики 28 на угол pi соответствует ее перемещению вниз на величину ST.

г,(6)

где hz - ход резьбы шариковой винтовой передачи.

5Перемещение дополнительной гайки 28

на величину S2 обеспечивает силовое смыкание дисков муфты, а величина 82 зависит от упругой деформации опоры 38. т г 39,

10 рычагов 41, серег 46, плунжеров 47 и упругой деформации дисков 15-17 фрикционных накладок 18, частично маховика 10 и крышки 44. а также и других элементов конструкции , передающих силовую нагрузку

15 при включенной муфте.

При включении муфты дополнительна  гайка 28 вращаетс  си скоростью больше скорости вращени  маховика 10, а скорость вращени  вала 21 электродвигател  20 уве20 личиваетс  от ш до аъ .

При смыкании дисков муфты скорость вращени  дополнительной гайки 28 становитс  одинаковой со скоростью вращени  маховика 10, а скорость вращени  вала 21

25 электродвигател  20 снижаетс  до скорости Wi.

Усилие, воспринимаемое фрикционными накладками 18, определ етс  по формуле

,,.„.р,

Под действием крут щего момента муфты винт 5 вращаетс  со скоростью вращени  маховика 10 и перемещает вниз ползун 3. 3$ При ходе ползуна 3 вниз электродвигатель 20 остаетс  включенным, а работа, совершаема  электродвигателем 20, частично восполн ет расходы энергии маховика 10 и суммируетс  с работой электродвигател  12. 40 BO врем  хода деформировани  работа деформировани  осуществл етс  за счет энергии, накопленной маховиком 10, и энергии электродвигателей 12 и 20.

Максимальное усилие Р, развиваемое 45 прессом, определ етс  зависимостью

2JTPc2-n/ 2-lli3

Р Dc1-h2 tg(a-i-arctg i) Ml 8) где Dei - средний диаметр резьбы винта 5; 50 С2 средний диаметр фрикционных накладок 18;

а - угол подъема резьбы винта 5; п - число пар трени  муфты; ц - коэффициент трени  в винтовом 55 соединении винт 5 - гайка 4;

-коэффициенттрени  фрикционных накладок 18.

Таким образом, максимальное усилие, развиваемое прессом, зависит от момента Mt на валу 21 электродвигател  20. Поэтому

работа пресса может проводитьс  в следующем режиме.

Момент Mi электродвигател  20 устанавливаетс  такой величины, чтобы максимальное усилие Р, развиваемое прессом, превышало максимальное усилие деформировани  заготовки. Регулирование момента Mi может быть осуществлено, например, величиной напр жени , подаваемого на обмотки электродвигател  20.

При достижении заданного усили  деформировани  меньше максимального усили  деформировани  электродвигатель 20 обесточиваетс  () и в соответствии с формулой (7) F 0. Муфта отключаетс , а так как вал 21 электродвигател  20 и шестерни 25 и 26 редуктора 24 уже вращаютс  принудительно , то одни создают момент сопротивлени  и тормоз т дополнительную гайку 28, скорость вращени  которой снижаетс  и она поворачиваетс  в сторону, противоположную вращению маховика 10 относительно винта-гайки 30 на угол pi до контакта упора 33 с упором 34. при этом толкатель 51 устанавливаетс  напротив фиксатора 50 (фиг.8). Дальнейшее движение дополнительной гайки 28 осуществл етс  совместно с винтом-гайкой 30. Фиксатор 50 выходит из полости 54, а винт-гайка 30, враща сь относительно дополнительного винта 31, поднимаетс  вверх. Таким образом сразу же после отключени  электродвигател  20 происходит движение вверх дополнительной гайки 28, корпуса 34. опоры 38, рычагов 41 и св занного с ними через серьги 46 и плунжеры 47 нажимного диска 15. При контакте упора 34 с упором 35 вращение винта- гайки 30 относительно дополнительного винта 31 прекращаетс  и между фрикционными накладками 18 и дисками 15 и 16 устанавливаютс  зазоры .Ведомый диск 17 удерживаетс  в подн том положении пружинами известным способом (пружины не показаны).

Дн  уменьшени  времени отключени  муфтии сокращени  времени подъема диска VS возможно торможение электродвигател  20, например, переключением его на режим торможени .

Деформирование заготовки завершаетс  кинетической энергией винта 5, ведомого диска 17 и ползуна 3. После окончани  хода деформировани  ползун поднимаетс  в верхнее положение пневмоцилиндра 61. Цикл заканчиваетс .

В процессе работы пресса происходит износ фрикционных накладок 18, что приводит к увеличению времени включени  и отключени  муфты за счет увеличени  угла (pi

поворота дополнительной гайки 28 и снижению производительности пресса. Дл  устранени  вли ни  износа фрикционных накладок 18 на стабильность работы пресса

на корпусе 36 установлена обгонна  муфта, обойма 55 которой имеет возможность поворачиватьс  на угол yi (фиг.З), фиксируемый упором 58, установленным на обойме 55 и упорами 59 и 60, закрепленными на

крышке 44 маховика 10.

При отрегулированной муфте обойма 55 перемещаетс  совместно с корпусом 36 и угол поворота обоймы 55 равен углу yi, который устанавливаетс  равным

.(9)

Если в процессе работы муфты произошел износ фрикционных накладок 18, угол поворота дополнительной гайки 28, корпуса 36 и обоймы 55 будет больше на угол Ауъ

и станет равным

+ Др2 У.(Ю)

Поэтому при включении муфты обойма 55 повернетс  на угол на меньше, чем дополнительна  гайка 28 и корпус 36, так

как упор 59 не позволит вращение обоймы 55 на этот угол. Относительное вращение корпуса 36 и обоймы 55 с улором 58 обеспечивает обгонна  муфта. При отключении муфты дополнительна  гайка 28, корпус 36

и обойма 55 возвращаютс  в исходное положение , но дополнительна  гайка 28 повернетс  на угол на &.р2 больший, чем корпус 36 и обойма 55, так как упор 58 упираетс  в упор 60 и ограничивает вращение обоймы

55 на угол Ада . а вращению корпуса 36 преп тствует обгонна  муфта, а точнее заклинивание корпуса 36 роликами 56 относительно обоймы 55. Вращение корпуса 36 по резьбе дополнительной гайки 28 смещает

его вниз на величину AS 2л (11)

где Из - шаг резьбы дополнительной гайки 28 и корпуса 36. Шаг пз резьбы выполнен такой величины,чтобы AS полностью компенсировал износ фрикционных накладок 18.

. h

(12)

износ фрикционных накладок.

Таким образом, предлагаемый механизм обеспечивает автоматическую подрегулировку по мере износа фрикционных накладок 18, обеспечива  посто нную заданную величину угла поворота у - pi механизма включени  муфты .

Экономический эффект при внедрении изобретени  получаетс  за счет улучшени 

условий эксплуатации путем упрощени  обслуживани .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Винтовой пресс, содержащий смонти- рованный в направл ющих станины ползун с гайкой, сопр женной с установленным в станине с возможностью вращени  винтом, смонтированный в опорах на станине приводной маховик с фрикционной муфтой в виде нажимного и опорного ведущих фрикционных дисков, св занных с маховиком, и ведомого фрикционного диска, св занного с винтом, узел управлени  муфтой с шар- нирно соединенными рычагами, св занны- ми с нажимным диском муфты и упорами маховика, а также закрепленные на станине пневмоцилиндры со штоками, св занными с ползуном, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  условий эксплуатации путем упрощени  обслуживани , узел управлени  муфтой выполнен а виде установленного на станине электродвигател , св занного передачей с дополнительной гайкой, сопр женной с винтом-гайкой, до-

   : - „-тизл

   полнительного винта, установленного на маховике и сопр женного с -винтом-гайкой корпуса со смонтированной на нем на подшипниках опорой, радиально установленного в дополнительной гайке и винте-гайке, подпружиненного относительно дополнительной гайки фиксатора, установленных на дополнительной гайке, винте-гайке и дополнительном винте с возможностью контакта между собой упоров, смонтированной на корпусе обоймы с обгонной муфтой и упором , установленным с возможностью взаимодействи  с упорами маховика, на корпусе выполнена резьба, на наружной поверхности дополнительной гайки выполнена резьба , сочлененна  с резьбой корпуса, в дополнительном винте выполнена радиальна  полость, фиксатор установлен с возможностью захода в упом нутую полость, с опорой корпуса шарнирно св заны одни концы двухплечих рычагов, другие концы рычагов шарнирно соединены с маховиком, а в средней части двуплечих рычагов шар нирно смонтированы рычаги, св занные с нажимным диском муфты.

   26

   /f

   ggng

   F ncb

   2689 WI

   cn

   38

   ад

   53

   Г-Г повернуто

   4

   Фиг.В

   28

   М

   Фиг.7

   Д-Д jo

   J/

   Фи,гв

   w

   s

   у

   $

   ъ

   Mt

   П