Устройство для дозирования полых заготовок при резке

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >94Ю35 (á1) Дополнительное к .авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.11.80 (21) 3002387/25-27 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень № 25 (45) Дата опубликования описания 07.07.82 (51) М.Кл.з В 23 D 33 12

Государственный комитет (53) УДК 621.983.06 (088.8) но делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

С. В. Фирсов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ

ПОЛЫХ ЗАГОТОВОК ПРИ РЕЗКЕ

K„(K ао — й,UO ) где

30

1 !

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности для рубки и резки длинномерных заготовок с осевым отверстием, наружная и внутренняя поверхность которых в поперечном сечении может иметь вид окружности или правильного многоугольника, и может быть использовано на металлургических и машиностроительных предприятиях при получении объемных доз металла для операций пластической деформации.

Известно устройство для дозирования полых заготовок при резке, содержащее направляющую и упор, смонтированный с возможностью возвратно-поступательного перемещения (1).

Известное устройство не обеспечивает точности получения полых заготовок по объему.

Цель изобретения — повышение точности получаемых заготовок.

Поставленная цель достигается тем„ что устройство для дозирования полых заготовок при резке, содержащее направляющую и упор, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения, снабжено двуплечим рычагом с взаимно перпендикулярными плечами, а одно из плеч двуплечего рычага размещено с возможностью взаимодействия с клином в направлении торца полой заготовки, а другое плечо двуплечего рычага и поверхность клина, взаимодействующая с торцовой частью заготовки, обращены друг к другу. Клин установлен с возможностью взаимодействия своей поверхностью с внутренней поверхностью полой заготовки, при этом поверхность клина наклонена к горизонтали под углом а, определяемым следующей зависимостью а величину плеч рычага определяют по следующему соотношению: !

2&о(К,К,а, — К.,К,-,Уо)

R, КзК,(К,ао К Uî )

К, и ао — соответственно постоянный коэффициент и значение линейного параметра эталонной детали заданного объема, определяющие площадь S ——

= К1аое, ограниченную контуром наружной боковой поверхности образцовой детали в поперечном сечении;

941035

К2 и Uî соответственно, постоянный коэффициент и значение линейного параметра эталонной детали заданного объема, определяющие площадь ее отверстия S2 = A2Uq в поперечном сечении; длина эталонной детали заданного объема; горизонтали под углом o., определяемым следующей зависимостью: 2К4(К1 о2 +2Uî2)

2ЬО(К,Кsa, + К,К„.U,) а величину плеч рычага определяют по следующему соотношению:

l0

2Z2U b, Х К2(К,а„ - — R,U,2) и

Кз = постоянный коэффициент, равный отношению величины смещения по высоте полой заготовки наивысшей точки в поперечном сечении ее отверстия к изменению параметра, определяющего площадь этого отверстия, вызвавшему это смещение;

Лс

К4

4а постоянный коэффициент, равный отношению величины смещения по высоте полой заготовки наивысшей точки в поперечном сечении ее наружной боковой поверхности к изменению параметра, определяющего площадь, ограниченную контуром наружной боковой поверхности в этом сечении, вызвавшему это смещение; 2ь

К5

Ьа постоянный коэффициент, равный отношению величины смещения по высоте полой заготовки наивысшей точки в поперечном сечении ее отверстия к изменению параметра, определяющего площадь, orp аниченную контуром наружной боковой поверхности в поперечном сечении, вызвавшему это смещение;

R> и Я2 — соответственно плечо рычага, обращенное к поверхности взаимодействия клина с полыми заготовками, и плечо рычага, взаимодействующее с клином.

Клин установлен с возможностью взаимодействия своей поверхностью с боковой наружной поверхностью полой заготовки, при этом поверхность клина наклонена к

К2(К,а„- — K2U,2) 2Киb

2 О 0

55 а плечи двуплечего рычага 5 выполнены в соответствии с формулой

Р, 2Ь,(К Кза — A. К.;U()) 60 (2) Во втором случае (см. фиг. 2) поверхность взаимодействия клина 3 с полыми заго65 товками 9 обращена к боковой наружной

Изобретение поясняется чертежами на

35 примере установки на призматической направляющей длинномерной заготовки кольцевого поперечного сечения.

На фиг. 1 схематично изображен общий вид устройства при взаимодействии

20 наклонной поверхности клина с отверстием полой заготовки эталонного поперечного сечения; на фиг. 2 — то же, при взаимодействии наклонной поверхности клина с наружной боковой поверхностью

25 полой заготовки эталонного поперечного сечения.

Устройство для дозирования полых заготовок при резке, содержит направляющую 1, имеющий хвостовик 2 клин 3, устаЗ0 новленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль направляющей 1 по направляющей опоре 4, и двуплечий рычаг 5, имеющий взаимноперпендикулярные плечи. Одно из плеч

35 двуплечего рычага 5 снабжено роликом 6 и обращено к поверхности взаимодействия клина 3 с полыми заготовками, а другое — через ролик 7 соприкасается с клином 3. Клин 3 с помощью пружины 8 под40 жимается двуплечим рычагом 5 в направлении к устанавливаемой на направляющей 1 полой заготовке с осевым отверстием 9 и в исходном положении поджат своим хвостовиком 2 к направляющей

45 опоре 4.

При этом возможны два конструктивных варианта. В первом случае (см. фиг. 1) поверхность взаимодействия клина 3 с полыми заготовками 9 обращена к внутренней поверхности их отверстий и наклонена к направлению их установки под углом

941035

КзК1(К а„- — К,,L „-)

2b, (Ê, Кзио — К,К.-(l оj

2 1 оКзЮо (6) 20

Vtt (1ао 2 0 ) ЬО

2KUobo

1 О 2(о

2К,a„b„

К,a, - — Кз U, -

25 (5) Vï

К,a, - — К U, -

К,AU

tgл (9) 50

Лс = К Ла (10) их поверхности и наклонена к исправлению их установки под углом а плечи двуплечего рычага 5 выполнены в соответствии с формулой

2Кз0оЬо (4)

+3(+tао" К (о ) Настраивают устройство следующим образом.

По направляющей 1 выдвигают за плоскость отделения от длинномерных заготовок деталей 00, эталонную полую заготовку с осевым отверстием 9, площадь поперечного сечения которой равна So ——

= К,аР— К,Уо2 на величину длины Ьо эталонной детали заданного объема Vp, определяемую формулой

В этом положении эталонной полой длинномерной заготовки 9 с ней вводят в соприкосновение клин 3, а точку поворота двуплечего рычага 5 располагают и закрепляют в таком месте плоскости базирования по направляющей 1 геометрических осей длинномерных заготовок 9, чтобы при соприкосновении его роликов 6 и

7 соответственно с боковой поверхностью эталонной заготовки 9 и с клином 3 наблюдалась бы параллельность плеч двуплечего рычага 5 соответственно боковой и торцовой взаимно перпендикулярным поверхностям эталонной заготовки 9.

Работает устройство для дозирования полых заготовок при резке следующим образом.

Заготовку 9 с осевым отверстием перемещают по направляющей 1 к клину 3, При этом заготовка с осевым отверстием

9 наталкивается на клин 3 и при дальнейшем перемещении, преодолевая усилие пружины 8, начинает перемещать клин 3 вдоль направляющей 1 по направляющей опоре 4 и одновременно поворачивать двуплечий рычаг 5. Перемещение заготовки 9 с осевым отверстием по направляющей 1 заканчивается, когда ролик 6 соприкоснется с ее боковой поверхностью, так как при этом дальнейший поворот двуплечего рычага 5 становится невозможным.

При этом в случае взаимодействия ролика 6 с заготовкой с осевым отверстием 9 по ее поперечному сечению, площадь которого равна эталонному о = Ataunt — К2 К полая заготовка 9 установится относительно плоскости отделения от нее деталей

00,, заходя за нее на эталонную bo заданной отделяемой объемной дозы Vo, определяемому формулой (5).

Из дифференцирования выражения (5) видно, что при постоянстве объема Уо отделяемых от заготовки с осевым отверстием 9 деталей должно соблюдаться усло10 Btie

15 2V,R,a„ ,,da (К, а „ - — К., UÄ - ) - -

I илп с учетом того, что из формулы (5) где db и dU, da — соответственно, полный дифференциал функции и дифференциалы аргументов.

Для первого конструктивного варианта, предлагаемого устройства (см. фиг. 1) справедливо следующее:

В случае увеличения значения U< параметра U на величину ЛУ произойдет смещение точки взаимодействия отверстия заготовки 9 с клином 3 по ее высоте на величину At@, равную

ЛМ = зЛ . (8) Это смещение Л1д вызовет увеличение захода заготовки с осевым отверстием 9 за плоскость 00,, то есть — длины отде45 ляемой от нее детали b,, на величину Atb равную

В случае увеличения значения а, параметра а на величину Ла произойдет смещение точки взаимодействия наружной бо55 ковой поверхности заготовки 9 с роликом

6 по высоте заготовки 9 на величину Лс, равную и одновременно смещение точки взаимодействия отверстия заготовки 9 с клином 3 по ее высоте на величину

Лзд (5 la. (11), При этом на величину Лс также переместится ось вращения ролика 6, что вы941035

5с

sin р —.

R, (12) Л,g з1п, =Я, (1 8) ЛФ = — Raisin q (14)

R.,K Ла

Я, ) R. К.,ЛU

R, (20) 45

К,-,Ла

tg (15) 2КРоbî, КРс KÔo

2K>

К,а„- — К,У, R,R-,Üà

R, (17) (23) 65 зовет смещение двуплечего рычага 5 на угол р, синус которого выражается через приращение Лс и длину плеча рычага взаимодействующего с наружной боковой поверхностью заготовки 9, равенством

Через синус угла поворота двуплечего

10 рычага 5 и длину плеча рычага R>, взаимодействующего с клином 3, определяется„ вызванное этим увеличение Ла значения а, параметра а, перемещение вдоль направляющеи 1 оси вращения ролика 7, а

15 следовательно, перемещение клина 3, которое вызовет уменьшение на эту же величину захода заготовки 9 за плоскость 001, то есть — длины отделяемой от нее дозы

bp. Величина этого приращения Лф определяется выражением (13)

25 или с учетом равенств (10) и (12) выражение (13) принимает вид

Знак минус в формулах (13) и (14) означает, что приращение Л Ь по сравнению с приращением Лс, определяющим sin y u с приращением Ла — противоположного 35 знака.

Вызванное же приращением Ла смещение точки взаимодействия отверстия заготовки 9 с клином 3, определяемое выра- 40 жением (11), вызовет увеличение захода заготовки 9 за плоскость 000 т. е.— длины отделяемой от нее детали Ьц на величину Лф, равную

Полное приращение Ло, вызванное приращениями AU и Ла, выражается суммой равенств (9), (14) и (15) и равно

М = "-4U 1- " — — - — " а (16)

К„К,, R.,K

tgn tgz R> 55 или с учетом равенств (1) и (2) выражение (16) принимает вид

Для второго конструктивного варианта устройства (см. фиг. 2) справедливо следующее.

В случае увеличения значения U< параметра U на величину ЛУ произойдет смещение точки взаимодействия отверстия заготовки 9 с роликом 6 по высоте заготовки на величину Л,g, определяемую равенством (8). При этом на величину Л д также переместится ось вращения ролика 6, что вызовет смещение двуплечего рычага 5 на угол ср>, синус которого выражается через приращение A>g и длину плеча рычага R>, взаимодействующего с отверстием заготовки 9, равенством

Через синус угла поворота двуплечего рычага 5 и длину плеча R>, взаимодействующего с клином 3, определяется вызванное этим увеличением ЛУ, перемещение вдоль направляющей 1 оси вращепия ролика 7, а следовательно смещение клина

3, которое вызовет увеличение на эту же величину смещения длины отделяемой от заготовки дозы b<. Величина этого приращения A>b определяется выражением

Л1b = Я2 sin cp<, (19) которое с учетом равенств (8) и (18) принимает вид

В случае увеличения значения а, параметра а на величину Ла произойдет смещение точки взаимодействия наружной боковой поверхности заготовки 9 с клином 3 по ее высоте на величину Лс, определяемую равенством (10), и одновременно смещение точки взаимодействия отверстия заготовки 9 с роликом 6 по высоте заготовки

9 на величину Aqg, определяемую равенством (11).

Смещение Л g вызовет поворот двуплечего рычага 5 на угол <р, синус которого определяется равенством

К,— Ла

sin q = (1)

1 и, следовательно, смещение клина 3 вдоль направляющей 1, вызывающее увеличение длины b, отделяемой от заготовки 9 дозы на это смещение Лф, определяемое выражением

Лдб = Rg sill rpg, (22) которое с учетом равенства (21) имеет вид

941035

К4Ьа

tgn (24) 10

15 где

Зо

Ьс (4

Ьа

Q g

К5— коэффипосгоянный

Смещение Лс, вызванное приращением . Ла, уменьшит заход заготовки с осевым отверстием 9 за плоскость 001, то есть длину отделяемой детали Ьо на величину Л Ь, определяемую равенством

Знак минус в равенстве (24) означает, что приращение ЛзЬ по отношению к приращению Ла противоположного знака.

Полное приращение ЛЬ, вызванное приращениями Ли и Ла выражается суммой равенств (20), (23) и (24) и равно.:или с учетом равенств (3), (4) выражение (25) принимает вид выражения (17).

Так как линейный параметр а и линейный параметр U, определяющие площадь поперечного сечения заготовок 9, имеют небольшие изменения Ла и ЛУ, лежащие в пределах их допусков, то полное приращение ЛЬ может быть заменено полным .дифференциалом db, то есть можно при;равнять выражение (17) к выражению (7), а это означает, что при изменениях пара-метров а и U в пределах их допусков предлагаемое устройство обеспечивает сохранение постоянства объема Vp отделяемых от заготовок с отверстием 9 деталей.

Предлагаемое устройство повышает точность объема отделяемых деталей, об.ладает конструктивной простотой и несложно в изготовлении.

Формула изобретения

1. Устройство для дозирования полых заготовок при резке, содержащее направляющую и упор, смонтированный с возможностью возвратно-поступательного перемещения, отл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности получаемых заготовок, оно снабжено двуплечим рычагом с взаимно перпендикулярными плечами, а упор выполнен в виде клина, при этом одно из плеч двуплечего рычага размещено с возможностью взаимодействия с клином в направлении торца полой заготовки, а другое плечо двуплечего рычага и поверхность клина, взаимодействующая с торцовой частью заготовки. обращены друг к другу.

2. Устройство по г;. 1, от л и ч а:о .1= сс я тем, что клин установлен с возможностью взаимо,".;-иствия своей поверхностью с внутренней поверхностью полой заготовки, при этом поверхность клина наклонена к горизонтали под углом и, определяемым следующей зависимостью

К.,(К,а,-" — К., Up-)

+: tg 2 " ц и о а величину плеч рычага определяют по следующему соотношению

Rg 2Ьс(КiКза„+ R gR Up)

KÆ(I1,àp - — К, Up)

К и ац — соответственно постоянный коэффициент и значение линейного параметра эталонной детали. заданного объема, определяющие площадь 5 ——

= К1ао, ограниченную контуром наружной боковой поверхности образцовой детали в поперечном сечении;

К2 и Up — соответственно, постоянный коэффициент и значение линейного, пара метра эталонной детали заданного объема, определяющие площадь ее отверстия $2 = K Up2 В поперечном сечении; длина эталонной детали заданного объема;

К, = — постоянный коэффициент, Q)g

ЬУ равный отношению величины смещения по высоте заготовки наивысшей точки в поперечном сечении ее отверстия к изменению параметра, определяющего площадь этого отверстия, вызвавшему это смещение; постоянныи коэффициент, равный отношению величины смещения по высоте заготовки наивысшей точки в поперечном сечении ее наружной боковой поверхности к изменению параметра, определяющего площадь, ограниченную контуром наружной боковой поверхности в этом сечении, вызвавшему это смещение; циент, равньш отношению величины смещения по высоте заготовки наивысшей точки в

941035

Д,К (К,g > — К Ц ) Az, поперечном сечении ее отверстия к изменению параметра, определяющего площадь, ограниченную контуром наружной боковой поверхности в поперечном сечении, вызвавшему это смещение;

R и 14 — соответственно плечо рычага, обращенное к поверхности взаимодействия клина с заготовками и плечо рычага, взаимодействующее с клином.

3. Устройство по п. 1, отлич а юще ес я тем, что клин установлен с возможностью взаимодействия своей поверхностью с боковой наружной поверхностью полой заготовки, при этом поверх-ность клина наклонена к горизонтали под углом а, определяемым следующей зависимостью

5 а величину плеч рычага определяют по следующему соотношению

R 2КФО1 О

R, К, К,а, — К,и, )

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 330918, кл. В 23 D 33/12, 1970 (прото-тип).

941035

Составитель Л. Лялинова Редактор Н. Колйда Техред В. Рыбакова Корректор С. Файн

Заказ 721/571 Изд. № 195 Тираж 1151 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Хапьк, фил. пред. «Патент»