Пневматическая система управления инерционным вибропресс- молотом

 

И. Б. Матвеев, P.,Ð. Оберпох, В. И. Ходкин, В. И. Саутин и В. Ф. Попов (72) Авторы изобретении (71) Заявители

Винницкий политехнический инсппут и Всесоюзный институт сплавов (54) ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИНЕРЦИОННЫМ

ВИБРОПРЕСС-МОЛОТОМ

Изобретение относится к обработке .металлов давлением и может быть использовано в машинах ударного и вибрационного действия.

Известна пневматическая система управления инерционным вибропресс-молотом, содержащая исполнительный цилиндр, поршень которого жестко связан с вибростолом, а поршневая полость соединена с клапаном-пульсатором, и подвижную траверсу, установленную с возможностью регулировочных перемещений от пневмоцилиндра (1).

Машинное время при вибрационном прессовании заготовок изделий из порошковых материалов, в зависимости от габаритов и сложности изделия, находится в пределах от

1 — 30 с, а подготовительное время — 5—

30 мин. Поэтому применение вибропрессов малой мощности (гидравлических или других типов), имеющих привод от индивидуального источника энергии, нецелесообразно из-за повышенных энергозатрат. и простоев источников энергии (электродвигателей). В этом случае лучше использовать централизованный источник энергии, каким является заводская пнев мое еть.

Высокое пульсирующее давление жидкости в гидравлическом вибропрессе уменьшает ресурс и надежность его работы, а также создает определенные трудности при его обслуживании, так как требуется высокая культура эксплуатации.

Целью изобретения является повышение КГЩ.

Поставленная цель достигается тем, чго си- „ .

10 стема управления инерционным вибропрессмолотом, содержащая исполнительный цилиндр, поршень которой жестко связан с вибростолом,: а поршневая полость соединена с клапаномпульсатором, и подвижную траверсу, установ1Ю ленную с воэможностью регулировочных перемещений от пневмоцилиндра, а также источник высокого давления, снабжена регулируемым дросселем, установленным на выходе из клапана-пульсатора, и клапаном, выполнен. ным в виде размещенных в общем корпусе шарика и поршня, с поршневой, штоковой, надшариковой и подшарнковой полостями, при этом поршневая полость клапана соеди967650 4 иена с выходом иэ клапана-пульсатора перед регулируемым дросселем, надшариковая полость клапана изолирована от штоковой по лости, соединенной с атмосферой, и соединена с поршневой полостью исполнительного цилиндра, а нодшариковая полость — c источником высокого давления и поршневой полоЪ стью пневмоцилиндра, Рабочая площадь шарика на 20 — 80% меньше площади поршня клапана.

Исполнительный цилиндр снабжен регулируемым гидравлическим тормозным устройством, выполненным в виде соединенной через обратный клапан и дроссель с магистралью подвода тормозной жидкости камеры в корпусе цилиндра и размещенного в ней дополнительного штока, жестко соединенного с поршнем исполнительного цилиндра.

На чертеже показана система управления инерционным вибропресс-молотом, Система молота содержит станину 1, установленную на амортизаторах 2. В станине

1 установлен исполнительный цилиндр 3, поршень 4 которого жестко связан с виб- . ростолом 5, установленным на пружшшых элементах 6 относительно станины 1. На . вибростоле 5 крепится матрица 7 с объектом обработки 8, пуансон 9 матрицы 7 жест. ко связан с траверсой 10, направляемой по колоннам 11. На траверсе 10 установлен сменный груз 12. С траверсой 10 связан

HlToK 13 пневмоцилшщра 14 установочных перемещений, закрепленного на архитраве 15..

С рабочей камерой А исполнительного. цилиндра 3 соединен клапан-пульсатор 16, иа выходе которого установлен регулируамый дроссель 17. Между входом в рабочую камеру

А исполнительного цилиндра 3 и выходом из клапана-пульсатора 16 перед дросселем 17 включен клапан, подсоешшенный параллельно клапану-пульсатору 16 и с@стоящий иэ шарика 18 и поршня 19, упирарщегося в шарик штоком 20. Площадь поршня 19 больше рабочей площади шарика 18 на 2080%. Если площадь поршня "19 но отношению, к рабочей площади шарика 18 не с рт-. ветствует указанному интервалу, то при площади поршня 19, меньшей нижнего предела нарушается стабильность работы вибропресс-молота, а при площади большей верхнего предела увеличиваются габариты клапана и затягивается рабочий цикл. С рабочей камерой А соединена надшариковая полоств

Б, поршневая полость В соединена с выходом нз клапана-пульсатора 16, а подшариковая à — с магистралью Д подвода давления и поршневой полостью E пневмоцилиидра 14 установочных перемещений через кран 21.

Надшариковая полость Б герметично иэолирована уплотнением штока 20 от штоковой полости Ж поршня 19, которая свободно соединена с атмосферой, Поршень 4 исполнительного цилиндра 3 снабжен регулируемым гидравлическим тормозным устройством, образованным штоком 22 исполнительного цилиндра 3 и тормозной камерой 3, расположенной между торцом штока 22 и дном расточки в исполнительном цилиндре 3. Тормозная каме10 ра 3 соединена с магистралью И подвода тормозной жидкости, например воды, посредством обратного клапана 23 и регулируемого дроссе-! ля 24. Штоковая полость К пневмоцилиндра

14 установочных перемещений соединена че15 реэ кран 21 с атмосферой.

Пневматическая система работает следующим образом.

После завершения подготовительных операций (установка на вибростол 5 матрицы 7 с зр объектом обработки 8). Кран 21 переключают в положение, как показано на чертеже, и магистраль Д подвода давления воздуха соединяется с полостью Г. Давление воздуха, действуя на шарик 18, отжимает его от седу ла и поступает в рабочую камеру А исполнительного цилиндра 3, поршень 4 перемещается вверх, поднимая вибростол 5 и затягивая элементы 6, и при давлении, определяемом настройкой клапана-пульсатора 16 и пружинных элементов б, клапан-пульсатор 16 открывается и соединяет рабочую камеру А с атмосферой через регулируемьй дроссель

17. Перепад давления на регулируемом дрос1 селе 17 действует на площадь поршня 19, который певемещаясь, прижимает шарик 18 к седлу и перекрывает подвод давления в рабочую камеру А. Давление в камере резко падает и нод действием пружинных элементов б вибростол 5 возвращается в исходное положение. Так как ускорение вибростола 5 больше ускорения. траверсы 10. с грузом 12, то объект обработки 8 на короткое время разгружается, а в конце обратного хода вибростол 5 тормозится и траверса 10 с грузом 12 наносит прессующий удар по объекту обработки 8. Частые удары по объекту обработки 8 являются главным технологичес ким фактором. Дополнительное прессующее воздействие производится при подъеме вибростола 5 за счет инерционного сопротивления з© массы траверсы 10 с грузом 12 и усилия пневмоприжима.

Среднее ускорение вибростола 5 (а ) и под.вижной траверсы 10 с грузом 12 (а ) при возврате связаны зависимостью

5 9676 где Рп — среднее усилие пружинных элементов 6 возврата;

mo — приведенная масса вибростола 5, поршня 4, матрицы 7 и объекта обработки 8; 5

P — усилие, создаваемое действием давЦ У

Ф ления воздуха на поршень пневмоцилиндра 14 установочных перемещений;

mun — масса траверсы 10 с пригрузом 12; 1п

g — ускорение свободного падения.

Кратковременная разгрузка объекта обработки 8, чередующаяся.с. импульсами ударными воздействиями, способствует интенсивму уплотнению заготовки с равномерной. отностью по объему. После возвращения вибростола 5 в исходное положение цикл повторяется и работа вибропресс-молота происходит в автоматическом режиме.

Регулируя усилие торможения вибростола 5, в конце обратного хода дросселем 24 можно в широких пределах варьировать эффективность главного технологического воздействия.

Частота и амплитуда следования импульсов воздействия регулируются пружинными элементами 6, клапаном-пульсатором 16 и регулируемым дросселем, 17.

Система управления инерционным внбропрессмолотом, преимущественно малой-мощности, с питанием привода от централизованной заводской пневмосети имеет ряд очевидных преимуществ перед другими, а именно уменьшенные энергозатра. .ты, так как отсутствует простаивание электрических мощностей, существенно увеличенный ресурс и надежность работы в виде ниэ- 35 кого рабочего давления (0,6 МПа), простота управления и обслуживания (отсутствуют элементы, требующие высокой культуры эксплуатации), а также низкий уровень шума, достигаемый за счет регулнруемогб торможения 4© вибростола 5 в конце обратного хода, исключающего его удар ito станине 1.

50 6

Формула изобретения

1. Пневматическая система управления инерционным вибропресс-молотом, содержащая ис-. полнительньй шюпшдр, поршень которого жестко связан с вибростолом, поршневая полость цилиндра соединена с клапаном-лульсатором, н подвижную траверсу, установленную с возможностью регулировочных перемещений от пневмоцилиндра, а также источник высокого давления, отличающаяся тем, что, :с целью повышения КПД, она аджена регулируемым дросселем, установленным на выходе иэ клапана-пульсатора, и клапаном, -выполненным в виде размещенных в общем корпусе шарика и поршня, с поршневой, штоковой, надшариковой и подшариковой, полостя-, ми, при этом поршневая цолость клапана соединена c,âûõoäoì нз клапана-пульсатора перед регулируемым дросселем, 1 адшарнковаяполость клапана изолирована m штоковой полости, соединенной с. атмосферой, и соединена с поршневой полостью исполнительного цишпщра, а подшариковая полость — с источником высокого давления и поршневой полостью нневмоцишпщра.

2. Система по п. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что рабовя площадь шарика на

20 — 80% меньше площади поршня клапана.

3. Система по п. 1, о т л и ч а ю щ ая сятем,,что исполнительньй цишпщр снабжен регулируемым гидравлическим тормозным устройством, выполненным в виде соеди- . ненной через обратный клапан и дроссель с магистралью подвода тормозной жидкости камеры в корпусе цилшщра и размещенного в ней дополнительного штока, жестко соединенного с поршнем исполнительного ШшиидраИсточники информации, пришггые во внимание при экспертизе .1. Матвеев И. Б. и др. Опытно-промышленный образец вибропресса усилием 20 Тс.—

"Кузнешо-штамповочное производство", 1978, И 5, с. 34 — 37 (прототип).

Составитель О. Финогеев

Техред М. Тенер

Редактор Т. Кугрышева

КоРРектоР Н. Король .1

Заказ 7971/19

Тираж 702

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4