SU912538A1

SU912538A1 - Crank-toggle press

Info

Publication number: SU912538A1
Application number: SU792772754A
Authority: SU
Inventors: Игорь Константинович Токарев; Геннадий Александрович Смирнов
Original assignee: Московский автомеханический институт
Priority date: 1979-05-31
Filing date: 1979-05-31
Publication date: 1982-03-15

Description

(54) КРИВОШИПНО-КОЛЕННЫЙ ПРЕСС(54) CRANKSHAFT PRESS

1one

Изобретение относитс к, машиностроению , а именно к конструкци м кривошипноколенньлх прессов.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to mechanical engineering, namely to the structures of crank-and-crank presses.

Известен кривошипно-коленный пресс, содержащий смонтированный в направл ющих , станины ползун, св занный с кривошипным валом посредством коленорычажного механизма с шатуном и соединенными между собой осью двум - рычагами, а также гидропривод с силовым цилиндром, на поршне которого закреплена т га. В известном устройстве возвратно-поступательное перемещение по,/1зуна осуществл етс при вращении кривошипного вала, а изменение закрытой высоты осуществл етс поворотом эксцентриковс1Й оси посредством силового цилиндра 1..JA crank-knee press containing a slider mounted in guides, beds connected to the crank shaft via a knee mechanism with a connecting rod and two interconnected axles - levers, as well as a hydraulic actuator with a power cylinder, on which piston a ha is attached. In the known device, the reciprocating movement along, / 1 zuna is carried out with the rotation of the crank shaft, and the change of the closed height is carried out by rotating the eccentric axis by means of the power cylinder 1..J

Недостаток известного устройства- невозможность изменени скорости ползуна во врем рабочего хода.A disadvantage of the known device is the impossibility of changing the speed of the slide during the working stroke.

Цель изобретени - расширение технологических возможностей за счет регулировани -скорости ползуна во врем рабочего хода.The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities by adjusting the speed of the slide during the working stroke.

Поставленна цель достигаетс тем, что в известном кривошипно-коленном прессе, содержащем смонтированный в направл ющих станины ползун, св занный с кривошипным валом посредством колено-рычажного механизма с шатуном и соединенным между собой осью двум рычагами, а также гидропривод с силовым цилиндром, на поршне которого закреплена т га на оси коленорычажного механизма выполнены два эксцентрика , ось смонтирована с возможностью поворота в одном из рь1чагов и соединены с т гой силового цилиндра, шатун и другой рычаг установлены на эксцентриках упом 10 нутой оси, а силовой цилиндр закреплен на первом из упом нутых рычагов и соединен с гидроприводом.The goal is achieved by the fact that in a known crank-knee press containing a slide mounted in bed guides connected to the crank shaft by means of a knee-lever mechanism with a connecting rod and interconnected axle with two levers, as well as a hydraulic actuator with a power cylinder, on the piston which is fixed on the axis of the knee-lever mechanism, two eccentrics are made, the axis is mounted to rotate in one of the steps and connected to the thrust power cylinder, the connecting rod and the other lever are mounted on an ex centrics of the above mentioned axis, and the power cylinder is fixed on the first of the said levers and is connected to the hydraulic actuator.

При этом гидропривод может быть выполнен в виде аккумул тора с установленными на его выходной магистрали дросселем, обратным и предохранительным клапанами .In this case, the hydraulic actuator can be made in the form of a battery with a throttle, non-return valve and a safety valve installed on its output line.

На фиг. 1 показана принципиальна схема; на фиг. 2 - график изменени пути FIG. 1 is a schematic diagram; in fig. 2 - path change chart

20 S скорости V и усили Р ползуна в зависимости от угла ot поворота кривошипного вала;, на фиг. 3 - график изменени усили РТС силового цилиндра по ходу ползуна . Кривошипно-коленный пресс содержит станину 1, на которой смонтирован привод (не показан), передающий движение на коленчатый вал 2. Шатун 3 одним концом св зан с коленчатым валом 2. а другим - с эксцентриком 4, выполненным на оси 5, расположенной в рычаге 6 кривошипноколенного механизма. На другом эксцентрике 7 оси 5 смонтирован рычаг 8. Рычаги б и 8 соответственно ос ми 9 и 10 со станиной ,1 и ползуном 11, смонтированным в направл ющих 12 станины I. На оси 5 жестко закреплена т га 13, шарнирно св занна со щтоком 14 поршн 15, расположенного в силовом цилиндре 16, шарнирно соединенным пальцем 17 с рычагом 6. На этом же рычаге 6 установлен ограничитель 18 хода поршн 15. Силовой цилиндр 16 соединен с гидроприводом, включающим электродвигатель 19, насос 20 и бак 21 дл рабочей жидкости, газожидкостный аккумул тор 22, на выходной магистрали 23 установлены реле давлени 24, обратные клапаны 25 и 26, регулируемый дроссель 27, предохранительный клапан 28, и манометр 29. Кривощипно-коленный пресс работает следующим образом. Поршень 15 силового цилиндра давлением жидкости прижат в период холостого хода ползуна 11 пресса к крайнему переднему положению. Воздейству через шток 14 на т гу 13, поршень 15 удерживает ось 5 с эксцентриками 4 и 7 в положении, при котором рассто ние между осью 5 и шатунной шейкой коленчатого вала 2 (условна длина шатуна) минимально, У рассто ние между осью 5 и осью 10 креплени нижнего .рычага 8 в ползуне (услови длина нижнего рычага) максимально. При соприкосновении верхней половины штампа с заготовкой (не показано), возрастает усилие Р на инструменте , которое передаетс на ось 5 через эксцентрики 4 и 7 и т гу. При этом усилие на шатуне 3, действуюндее на эксцентрик 4 и усилие на рычаге 8, действующее на эксцентрик 7, создают момент М относительно оси 5, направленный по часовой стрелке. Этому моменту противодействует момент М определ емый усилием, действующим от порщн 15 через шток 14 на т гу 13, и радиусом приложени этого усили . При возрастании усили Р момент М увеличиваетс и, когда его величина превысит величину момента М, определ емую предварительным усилием силового устройства, нйчнетс перемещение системы, св занной с осью 5, а именно эксцентриков 4 и 7 и т ги 13 по часовой стрелке, в результате чего рассто ние между осью 5 и шатунной шейкой коленчатого вала 2 увеличитс , рассто ние между осью 5 и осью 10 уменьшитс , а угол поворота коленчатого вала складываетс из угла поворота, соответствующего перемещению ползуна пресса (ходу деформировани и угла поворота, св занного с изменени ми длин указанных элементов механизма. Одновременно с этим т га 13 поворачиваетс по часовой стрелке, что вызывает перемещение щтока 15 в цилиндре 16, при этом жидкость вытеснитс из цилиндра 16 на магистрали 23, в аккумул тор 22, сжима замкнутый там объем газа. Характер изменени усили силового устройства, его жесткость, зависит от начального давлени и объема газа, заключенного в аккумул торе 22. Штамповка на прессе может проводитьс без жесткого замыкани усилий. В этом случае максимальное усилие деформировани определ етс усилием, развиваемым силовым цилиндром в конце хода порщн 15. Вместе с тем, при подходе коленчатого вала 2 в области рабочих углов, соответствующих низкой кинематической скорости ползуна , возможно жесткое замыкание в кривощипно-коленном механизме, когда т га 13 придет в соприкосновение с ограничителем 18 хода порщн 15. Дальнейщее деформирование заготовки происходит при скорост х перемещени ползуна 11, определ емых кинематикой кривощипно-коленного механизма . После окончани процесса деформировани при обратном ходе ползуна 11 усилие действующее на поковку, уменьшаетс и рабоча жидкость под действием сжатого газа из аккумул тора 22 перетекает в цилиндр 16. Дроссель 27 обеспечивает замедленное движение порщн 15 со щтоком 14 в исходном положении, в результате чего усилие, действующее на ползун со стороны поковки, снимаетс . На графиках показан принцип работы кривощипно-коленного пресса. Кривые 30 и 31 показывают соответст; венно изменение пути перемещени и скорости ползуна при ходе вниз с жестким механизмом в зависимости от угла поворота. В св зи с тем, что в исходном положении механизма условна длина щатуна минимальна , а условна длина рычага 18 максимальна , открыта высота пресса уменьщитс и график ползуна соответствует кривой 32. Расчетное усилие технологической операции измен етс по кривой 33. При этом полный ход собственно деформировани за-. готовки составл ет величину А, а условный ход ползуна за счет изменени положений щарниров механизма Б. При линейном характере хода деформировани (крива 34 на фиг. 2) перемещени ползуна соответствуют этой кри-вой. Остальна часть кинематического хода ползуна (рассто ние между кривыми 34 и 30 в каждый момент времени) компенсируетс изменением геометрических параметров механизма при повороте эксцентриков 4 и 7 относительно оси 5.20 S of the velocity V and the force P of the slider depending on the angle ot of rotation of the crank shaft ;, in FIG. 3 is a graph of the force of the RTS force cylinder along the slide. The crank-knee press contains a frame 1, on which a drive (not shown) is mounted, transmitting movement to the crankshaft 2. The connecting rod 3 is connected to the crankshaft 2 at one end and the eccentric 4 on the axis 5 located on the other end. 6 crank-wheel mechanism. On another eccentric 7, axis 5, lever 8 is mounted. Levers b and 8 are axes 9 and 10, respectively, with a bed, 1 and a slider 11 mounted in the guides 12 of bed I. On axis 5, a rod 13 is rigidly fixed, pivotally connected to the shaft 14 piston 15, located in the power cylinder 16, pivotally connected by a finger 17 to the lever 6. The same lever 6 has a piston stroke limiter 18 15. The power cylinder 16 is connected to a hydraulic actuator including an electric motor 19, a pump 20 and a working fluid tank 21, gas-liquid accumulator 22, on the output line 23 mouth ovleny pressure switch 24, check valves 25 and 26, an adjustable throttle 27, a safety valve 28 and pressure gauge 29. Krivoschipno-joint press operates as follows. The piston 15 of the cylinder pressure fluid is pressed during idle stroke of the slide 11 of the press to the extreme front position. I will act through the rod 14 on the tug 13, the piston 15 holds the axis 5 with eccentrics 4 and 7 in a position where the distance between the axis 5 and the crankshaft crank shaft 2 (conditional length of the connecting rod) is minimal, U is the distance between the axis 5 and the axis 10 fastening the lower arm 8 in the slider (condition the length of the lower arm) to the maximum. When the upper half of the stamp comes into contact with the workpiece (not shown), the force P on the tool increases, which is transmitted to axis 5 through eccentrics 4 and 7 and t gu. When this force on the connecting rod 3, acting on the eccentric 4 and the force on the lever 8 acting on the eccentric 7, create a moment M relative to the axis 5, directed clockwise. This moment is counteracted by the moment M determined by the force acting from the force 15 through the rod 14 on the string 13 and the radius of application of this force. As the force P increases, the moment M increases and, when its value exceeds the value of the moment M, determined by the preliminary force of the power device, the movement of the system associated with axis 5, namely eccentrics 4 and 7 and ty 13, clockwise, is lost. the distance between the axis 5 and the crank shaft crank neck 2 increases, the distance between the axis 5 and axle 10 decreases, and the crankshaft angle of rotation is added up from the angle of rotation corresponding to the displacement of the press slide ( associated with changes in the lengths of these elements of the mechanism. Simultaneously with this, the ha ha 13 rotates clockwise, causing the rod 15 to move in the cylinder 16, and the liquid is displaced from the cylinder 16 on the line 23 to the battery 22, compressing the volume closed there gas. The nature of the change in force of the power device, its rigidity, depends on the initial pressure and the volume of gas enclosed in the accumulator 22. The stamping on the press can be carried out without a rigid circuit of forces. In this case, the maximum deforming force is determined by the force developed by the ram at the end of stroke Porsch 15. At the same time, when the crankshaft 2 approaches in the area of operating angles corresponding to the low kinematic speed of the slide, it is possible that the curvature-knee mechanism is rigidly closed. The ha 13 will come into contact with the stop 18 of the stroke 15. Further deformation of the workpiece occurs at the speeds of movement of the slide 11, determined by the kinematics of the curvature-knee mechanism. After the deformation process is completed during the return stroke of the slider 11, the force acting on the forging decreases and the working fluid under the action of compressed gas from the accumulator 22 flows into the cylinder 16. The throttle 27 provides slow motion of the bottom 15 with the stem 14 in the initial position, resulting in a force acting on the slider from the forging side is removed. The graphs show the principle of operation of the knee-knee press. Curves 30 and 31 show the corresponding; Changes in the path of movement and the speed of the slider during a downward movement with a rigid mechanism, depending on the angle of rotation. Due to the fact that in the initial position of the mechanism the conditional length of the rod is minimal, and the conditional length of the lever 18 is maximum, the press height is reduced and the slider graph corresponds to curve 32. The calculated effort of the technological operation varies along curve 33. At the same time, the full course of deformation behind-. cooking is the value of A, and the conditional stroke of the slide due to the change in the positions of the hinges of mechanism B. With the linear nature of the course of deformation (curve 34 in FIG. 2), the movement of the slide corresponds to this curve. The remaining part of the kinematic motion of the slide (the distance between curves 34 and 30 at each time point) is compensated by changing the geometrical parameters of the mechanism when the eccentrics 4 and 7 are rotated about axis 5.

Использу уравнение моментов, действующих относительно оси 5, стро т график изменени усили силового цилиндра в зависимости от перемещени поршн 15 - график жесткости силового устройства (фиг. 3). Дл вынолнени технологической онерации в соответствии с графиком 33.Using the equation of moments acting relative to axis 5, a graph of the force of the ram cylinder versus piston 15 is plotted — a graph of the rigidity of the force device (Fig. 3). To carry out technological operation in accordance with schedule 33.

По предварительному усилию силового устройства Р определ ют начальное давление газа в аккумул торе 22, а по характеру изменени кривой 34 подбирают объем газа.According to the preliminary force of the power device P, the initial gas pressure in the accumulator 22 is determined, and the volume of the gas is selected according to the nature of the change in the curve 34.

Claims

Invention Formula

Krivoschipno-knee press containing a slider mounted in the guide frame, connected to the crankshaft shaft by means of a knee-lever mechanism with a connecting rod and two levers interconnected by an axis, as well as a hydraulic actuator with a power cylinder, on the shaft

25

which is fixed to ha, characterized in that, in order to expand technological capabilities by adjusting the speed of the slide during the working stroke, two eccentrics are made on the axis of the knee-lever mechanism, the axis is rotatably mounted in one of the levers and connected to the thrust force the cylinder, the rod and the other lever are mounted on the eccentrics of the said axis, and the power cylinder is fixed on the first of the said arms and is connected to the hydraulic actuator.

2. The press according to claim, characterized in that the hydraulic actuator is made in the form of a battery with throttle, check and safety valves installed on its output line.

Sources of information 1i, taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 667411, cl. B 30 V 1/06, 05.01.78 (prototype).