Гидровинтовой пресс-молот

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ - :лу1 !

375206

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 22.XI I.1970 (№ 1601913/25-27) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 23.111.1973. Бюллетень № 16

М Кл В ЗОЬ 1/18

В ЗОЬ 15/Об

В 21j 11/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.221:621.874.82 (088.8) Дата опубликования описания 15.Ч1.1973

Авторы изобретения

Ю. А. Бочаров, А. В. Сафонов, А. И. Зимин и Ю. А, Зимин

Московское высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана

Заявитель

ГИДРОВИНТОВОЙ ПРЕСС-МОЛОТ

Изобретение относится к области обработк и металлов давлением и,предназначено для штамповки выоокопрочных металлов и сплавов.

Известен гидровинтовой пресс-молот, содержащий станину, выполненную в виде верхней и нижней поперечин, стянутых колоннами, установленный в направляющих ста н ины ползун, жестко или посредством подпятника соединенный с винтовым плунжером, входящий в гидравлический рабочий ц ил индр, смонтированный в верхней по перечите станины, а также установленную на винтовом,плунжере гайку-м аховик.

С целью исключения воздействия ударных нагрузок на фундамент и крутящего момента .на стан и ну в предлагаемом lnpec(c-молоте гайка-маховик выполнена с наружной винтовой нарезкой и установлена с возможностью. вращения и осевого перемещения в винтовой направляющей, выполненной в отверстии, предусмопренном в верхней поперечине.

На чертеже изображен предлагаемый гидров интовой .npeclc-молот.

Пресс-молот содержит замкнутую,стани ну

1, в верхней поперечине 2 которой расположен гидравлический цилиндр 8. В станине может перемещаться ползун 4 с жестко закрепленным винтом 5, авинчивающ имся с

J àéêoé-махов иком б, которая в свою очередь ови нчивается также с верхней поперечиной 2 станины 1. К верхней части винта 5 крепится шток 7 с поршнем 8 гидравлвческого цилиндра 8.

5 Станина 1 пресс-молота установлена в направляющих 9 и опирается на упругие элементы 10 любой известной конструкции (пруж инные, резиновые, гидравлические, гидропневмаTlичеcкие или комбинированные) .

10 Пресс-молот работает следующим образом.

Ползун 4 находится в верхнем положении, штоковая полость цилиндра 8 соединена с насосом (на чертеже не показан), а поршневая сталь — со .сливом.

15 Ви|нт 5 с гайкой-.махов иком б имеют винтовое несамотормозя щее соединение, а гайкамахов ик б с поперечиной 2 — винтовое самотормозящее соединение или несамотормозящее того же направления.

20 Для осуществления хода разгона вниз штоковая полость цилиндра 8 соединяется со сл1и вом, а поршневая — с насосом. Под действием силы давления жидкости шток 7 давит на винт 5, который, вращая гайку-махо25 вик б, начинает опускаться. Так как винтовое соединение гайки-махов яка б с поперечиной

2 имеет то же направление, что и соединение гайки-маховика б с,винтом 5, то гайка-маховик б, вращаясь, поднимается. Происходит

ЗО ускореннное поступательное перемещение

375206 ползуна 4 и винта 5 в низ и винтовое перемещени е гайки-маховика б вверх.

Ползун опускается на расстояние

Ь вЂ” hs

>в

2 где hI — шаг винтового соединения: винт 5— гайка-маховик б;

h — шаг винтового соединения.: гайка-маховик б —,поперечина 2;

rp — угол поворота гайки-маховика б.

К моменту начала деформирования подвижные част и пресс-молота накапливают кинематическую энергию г г г

2 2 2

mI VI m V2 г где mI — масса ползуна 4, винта 5, штока 7 и поршня 8; тг — масса гайки-маховика б; с — момент инерции гайки-маховика 6;

VI — скорость поступательного перемещения ползуна 4, винта 5, штока 7 и поршня 8;

V2 — скорость поступательного перемещения гайки-маховика 6; аг — угловая скорость гайки-маховика б.

Накопленная кинетическая энергия идет на деформирование поковки (на чертеже не показана). Деформирован не может осуществляться и со вместно действующей гидравлической силой цилиндра 8.

В известных пресс-молотах в момент деформиро вания на станину действует ударная сила, часть которой передается на фундамент

mV

1 где F — среднее значение ударной силы;

m — масса, поступательно движущихся частей, пресс-молота вниз;

V — скорость поступательно движущихся частей пресс-молота;

t — время действия ударной соилы.

В предлагаемом пресс-молоте направление поступательного движения гайки-маховика 6 противоположно направлению движения ползуна 4, виконта 5, штока 7 и поршня 8, следовательно, ударная сила,равна

m) V> — mgV, t где m(— масса ползуна 4, IBHHTa 5, штока 7 и поршня 8; тг — масса гайки-маховика б;

VI — скорость поступательного перемещения ползуна 4, винта 5, штока 7 и поршня 8;

U2 — скорость поступательного перемещен ия гайки-маховика б;

t — время действия удар ной силы.

При соотношении mIVI — — m2V2 ударная сила равна нулю, при этом нагрузка на фундамент не передается.

Это достигается в результате увеличения массы гайки-маховика б, например, дополн и50

Гидровинтовой преос-молот, содержащий станину, выполненную в виде верхней и нижней поперечин, стянутых колоннами, установленный,в направляющих станишны ползун, соединенный с,винтовым .плунжером, входящий в гидравлический рабочий цилиндр, смонтированный в верхней поперечине станины, а также установленную на винтовом плунжере гайку-.маховик, отличающийся тем, что, с целью исключения воздействия ударных нагрузок на фундамент m крутящего момента на станину, гайка-маховик выполнена с наружной:винтоBQH нарезкой и установлена с возможностью:,вращения и осевого перемещения в винтовой направляющей, выполненной в опверстии, предусмотренном в верхней поперечинее. тельным маховиком, тем самым увеличиваетСЯ И ЕЕ MOMOHT ИНЕРЦИИ.

Во время хода, разгона вниз и возвратного хода крутящий момент, которым нагружен

5 в инт iB месте соединения с гайкой-маховиком, меньше, чем в известных конструкциях винтовых прессов с поступательно перемещаю щимся виконтом и приводом от гайки, имеющей только вращательное движение.

10 В описываемом .цресс-молоте уменьшение крутящего момента, действующего на винт, доспигается тем, что направления момента трения и крутящего момента, возникающего в винтовом соединении винт — гайка, противо15 положны, поэтому суммарный крутящий момент, равен их разности.

При ходе деформирован ия и во время торможения при ходе вверх момент, передаваемый гайкой-маховиком 6 станине, может быть

20 полностью исключен при соотношении фа=а, где а — угол наклона, резьбы;

p, — коэффициент трения между винтом и станиной.

25 Для осуществления возвратного хода поршневая полость цилиндра 8 соединяется со сливом, а штоковая полость — с .насосом. Под действием силы давления жидкости шток 7 и винт 5 начинают подниматься, а гайка-махо30 Barr б, вращаясь, опускаться.

В конце возвратного хода штоковая полость соединяется со сливом, а поршневая может соединяться, например, через обратный клапан (на чертеже не показан),с акку35 мулятором. Происходит торможение подвижных частей. При этом часть энергии, накопленной подвижными частями цресс-молота, аккумулируется.

Ползун останавливается, цикл закончен.

40 Во время хода вверх, в момент торможения станина пресс-молота и фундамент не воапринимают совсем или воспринимают (как и при деформировании поковки при ходе вниз) меньшие ударные нагрузки, чем в из45 вестных конструкциях винтовых пресс-молотов.

Предмет изобретения

375206

Редактор Н. Суханова

Заказ 1655/! О Изд. № 1358 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делагп изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

Составитель М. Ицкович

Техред Т. Курилко

Корректоры: A. Николаева и Л. Корогод