Модернизация кузнечного оборудования

жении его на верхнем колене 2 находится со стороны перемещения шарнира ломаного шату-

на при его складывании, а при расположении на нижнем колене находится со стороны, про-

тивоположной стороне перемещения шарнира ломаного шатуна при его складывании, имеет

на конце вертикально  расположенный паз, через который  проходит шток силового цилиндра

7, на котором выполнены два упора, упор 9 расположен выше рычага и имеет возможность

взаимодействия с ним  при движении вниз, упор 10 расположен в пазу ползуна 11 с возмож-

ностью перемещения его вдоль паза и взаимодействия с ползуном при перемещении его

вверх.__

а б

4

Рисунок 2 - Исполнительный механизм кривошипного пресса с рычагом на

верхнем колене ломаного шатуна:

а –рабочий ход; б – холостой ход.

Повышение надежности кривошипного вала и подшипников, в которых  он установ-

лен, обеспечивается возможностью эксплуатации пресса с малым радиусом кривошипа и

большим ходом ползуна  за счет перемещения ползуна вверх  силовым цилиндром выше ВМТ

(верхней мёртвой точки)  при выключении исполнительного  механизма и последующего рас-

прямления ломаного шатуна при включении. Исключена избыточная связь между штоком

пневмоцилиндра и ползуном.

Исполнительный механизм с рычагом на нижнем колене имеет  аналогичное устройст-

во, отличается только расположением рычага.

Устройство работает следующим  образом.

В режиме рабочего хода на рис. 1 при подаче сжатого воздуха в  верхнюю полость си-

лового цилиндра 7 шток 6 перемещается вниз и нажимает установленным на нем упором 9

на рычаг 5, который проворачивает  верхнее колено 2 ломаного шатуна. Ломаный  шатун, со-

стоящий из колен 2 и 3, прикрепленных шарнирно к приводному кривошипному валу 1 и

ползуну 4, при этом выпрямляется и удерживается в выпрямленном положении  во время со-

вершения всего рабочего хода.

Включение исполнительного  механизма должно происходить во время максимально-

го подъема кривошипа  приводного вала.

Выпрямление ломаного шатуна должно происходить до выполнения технологической

операции.

а б

Рисунок 3 - Исполнительный механизм кривошипного пресса с рычагом на нижнем колене во время совер-

шения рабочего хода:

а –рабочий ход; б – холостой ход.

5

В режиме холостого хода сжатый воздух удаляется из верхней  полости силового ци-

линдра 7, шток 6 при этом перемещается вверх и удерживает упором 10 ползун 4 в крайнем

верхнем положении.

Подъем ползуна 4 осуществляется кинематически приводным кривошипным валом 1,

поэтому перевод силового цилиндра 7 в режим холостого хода может производиться сразу

же после прохождения  им крайнего нижнего положения, что  ускоряет подъем ползуна и со-

кращает время выключения исполнительного механизма.

Таким образом, в работе рассмотрены  основные пути повышения надёжности испол-

нительного механизма кривошипно-шатунного привода ,представлена усовершенствованная

конструкция исполнительного  механизма, обеспечивающая повышение  надежности работы

исполнительного механизма, кривошипного вала и подшипников, в  которых он установлен

благодаря возможности работы пресса с малым радиусом кривошипа  и большим ходом пол-

зуна за счет перемещения ползуна вверх силовым цилиндром выше ВМТ при выключении

исполнительного механизма  и последующего распрямления ломаного шатуна при включе-

нии, исключена избыточная связь между ползуном и штоком пневмоцилиндра.

ЛИТЕРАТУРА

1. Авторское свидетельство  СССР №905119 В 30В 1/26.

2. Бигун О.П. и др.. Открытый однокривошипный пресс с рычажно-пневматическим механизмом

включения. «Кузнечно-штамповое производство». N9, 1977, с. 35, рис. 2.

3. Бочаров Ю.А. Кузнечно-штамповочное оборудование. М.:Издательский центр «Академия», 2008.

480 с.

4. Банкетов А.Н., Бочаров Ю.А. Кузнечно-штамповочное оборудование. М.: Машиностроение, 1982.

576 с.

5. Власов В. И. Системы включения кривошипных прессов. М.: Машиностроение, 1969.

6. Ковалев В. В. Разработка и исследование методов повышения технического уровня горячештампо-

вочных и листоштамповочных кривошипных прессов : Дис. д-ра техн. наук : 05.03.05 Воронеж, 2006.

7. «Exzenterpressen Umrusten von Pressen», журнал «Eisen und Stahl», №12, 1977».

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Зыков Алексей  Сергеевич

Курский государственный  технический университет, г. Курск

Аспирант кафедры "Машиностроительные технологии и оборудование", специальность 05.03.01

Тел. 89081203859

E-mail: zykov_alexey@mail.ru

 

 

 

 

 

 

http://www.metal-working.ru/articles/articles_618.html

Кривошипные прессы с безмуфтовым приводом (БМП)

 

Кинематическую цепь привод-исполнительный механизм с ползуном целесообразно выполнять возможно короче, а муфту размещать ближе к ползуну. При этом уменьшаются энергетические потери на разгон и инерционные нагрузки. Стремление конструктивно приблизить муфту к ползуну привело к появлению «безмуфтовых прессов» или прессов с «включениям в ползуне»[1].

 

В наиболее распространенной схеме включения в ползуне  используется шатун, разделенный на два соединенных последовательно  шарнирных звена. Если звенья удерживаются пневмомеханизмом в спряленном положении, то ползун совершает рабочий ход (рис. 4.8). Если же звенья не удерживаются, то шатун как бы «ломается» и движение ползуну не передается. Из-за низкой жесткости и других конструктивных особенностей такие прессы пока большого распространения не получили [1].

 

В СССР были разработаны кривошипные  прессы с безмуфтовым приводом усилием 2,5-160 тс [14].

 

Кривошипные прессы с безмуфтовым приводом (БМП) используются в приборостроительной промышленности и сельхозмашиностроении, могут быть широко применены в автомобильной и авиационной промышленности, в тракторном и транспортном машиностроении, в производстве металлообрабатывающего оборудования, бытовой техники, электро- и радиотоваров, а также в других сферах промышленного производства.

 

Кривошипные прессы простого действия с безмуфтовым электромагнитным (или пневматическим) приводом предназначены для вырубки, пробивки, гибки, обрезки, калибровки, неглубокой вытяжки и других операций холодной штамповки, т. е. относятся к универсальным прессам (рис. 4.7).

 

В современных кривошипных  прессах простого действия периодическое  включение и отключение кривошипно-шатунного  механизма и с вязанного с  ним исполнительного органа (ползуна) при непрерывно работающем электродвигателе обеспечивается при помощи узла –  муфты, а остановка и удержание  в неподвижном положении ведомых  деталей привода (при выключенной  муфте) – узлом тормоза.

 

Однако, наблюдение и анализ за эксплуатацией кривошипных муфтовых прессов в производстве, являющихся основным видом цехового листоштампо-вочного оборудования, выявило, что последнее выходит из строя, как правило, из-за неудовлетворительной работы узлов муфт и тормозов. Это зачастую приводит к тяжелым несчастным случаям.

 

КПМ с БМП лишены недостатков современных прессов, оснащенных традиционным и муфтовыми приводами.

 

Сущность конструкции  безмуфтовых прессов (рис. 4.8) заключается в том , что у них на ползуне или ломающемся шатуне расположено компактное и простое устройство, обеспечивающее надежную и долговечную работу пресса на всех режимах его работы.

 

У безмуфтового пресса, эксцентриковый вал вращается непрерывно, что обеспечивает постоянную величину масляного зазора его опорных подшипников и не требует затрат энергии на разгон вала при включении пресса на режим рабочего хода (уменьшается количество составляющих баланса затрат энергии).

 

Оригинальное техническое  решение дает возможность в безмуфтовом прессе обеспечить максимальное число одиноч ных включений исполнительного органа (ползуна), количество которых ограничивается максимальной величиной времени срабатывания (включения и выключения) элементов электроуправления машиной, что позволяет намного увеличить производительность пресса.

 

Стопорное безмуфтовое устройство может служить предохранителем от перегрузки по усилию во время работы пресса, и тем самым автоматически предохранять детали машин от поломок и заклинивания.

 

 

 

Рис.4.7. Классификация безмуфтовых узлов включения по конструктивному признаку

 

 

 

Рис. 4.8. Конструктивная схема  пресса с безмуфтовым приводом:1 – ползун, 2 – шаровая опора, 3 – цилиндр уравновешивателя, 4 – приводной ремень, 5 – шкив, 6 – ма ховик, 7 – эксцентриковый вал, 8 – эксцентрик вала, 9 – кривошип, 10 – регулировочная эксцентриковая втулка, 11 – силовой цилиндр включения, 12 – поршень силового цилиндр а, 13 – возвратная пружина, 14 – шток силового цилиндра, 15 – поворотный включающий рычаг, 16 – верхнее звено двухзвенного ломающегося рычага, 17 – ротор на верхнем звене, 18 – круговая шайба, 19 – регулировочный винт, 20 – упор на нижнем звене, 21 – нижнее звено двухзвенного ломающегося шатуна, 22 – упор на станине, 23 – амортизатор, 24 – направляющие ползуна

 

Уравновешиватели пресса с БМП представляют собой регулируемые узлы плавающего типа с рычажной системой регулирования ис ходного положения ползуна, что обеспечивает четкое и мягкое включение пресса на режим рабочего хода только при нахождении ползуна в его ис ходном положении, а также позволяет обеспечить быструю и удобную регулировку исходного положения ползуна при регулировке оператором машины рабочего хода исполнительного органа.

 

Использования пресса с безмуфтовым приводом позволяет:

снизить металлоемкость (10-15 %) и трудоемкость изготовле ния (на 10-18 %) пресса, за счет исключения узлов муфты и тормоза, а также деталей и узлов пневмосистемы при электромагнитном варианте безмуфтового пресса; – исключить затраты энергии (25-30 %) на разгон и торможение вращающихся деталей;

исключить ударные нагрузки при включении и выключении пресса; – снизить общий уровень шума и исключить шум импульсного  характера (на 14-18 дб) в 2 , 6 - 3 , 5 раза по сравнению с известным и кривошипными прессами с муфтовым приводом аналогичного усилия;

осуществить автоматическое предохранение пресса при перегрузках  и заклинивании;

сократить период времени  экстренной остановки ползуна пресса при его включении, т. к. не требуетcя затормаживать вращающиеся инерционные части машины (рабочий вал и др.);

при ослаблении давления на одну из кнопок управления пресса, вернуть  немедленно ползун с любой точки  хода в верхнее исходное положение;

исключить несогласованность  по углу включения эксцентрикового  вала при работе его с различными подающими устройствами в автоматических линиях и комплексах (что важно  при решении национальной задачи создания ГАП);

увеличить время срока  службы до первого капитального ремонта  в 1,2-1,4 раза за счет уменьшения количества трущихся деталей, упрощения конструкции  узла включения, исключения ударных  нагрузок при включении и выключении пресса, исключения узлов муфты и  тормоза и улучшения условий  эксплуатации машины;

исключить выделение конвекционного тепла из-за отсутcтвия муфты и тормоза с фрикционными элементами;

уменьшить габариты пресса и  расхода на его обс луживание и ремонт;

уменьшить расход сжатого  воздуха на одно включение безмуфтового стопорного устройства в 15-17 раз по сравнению с узлом муфты в прессе аналогичного усилия, или ис ключить расход сжатого воздуха полностью в электромагнитном варианте безмуфтового пресса.

 

Кроме вышеуказанных достоинств, безмуфтовые приводы позволяют решить проблему модернизации старых кривошипных прессов, эксплуатируемых на производстве, не меняя у них базовых деталей и основных узлов, обеспечивая при этом их высокие рабочие характеристики и коэффициент безопасности. Широкое внедрение безмуфтовых приводов в КПМ обеспечивает качественный скачок в области совершенствования современных кривошипных прессов, оснащенных муфтовым приводом.

 

 

 

http://www.utcluj.ro/download/doctorat/CV&Rezumat_Saramet.pdf

ABSTRACT

of the doctoral thesis entitled

INDUSTRIAL DESIGN IN THE MODERNIZATION OF PRESSING MACHINES

WITH A SCREW MECHANISM USED FOR THE MANUFACTURE OF CERAMIC

PLATES AND REFRACTORY PRODUCTS

by engineer CONSTANTIN CAIREDDIN ŞARAMET

Ceramic industry has developed over the course of time, pottery being one of the oldest

occupations in the history of mankind. The need for beauty and hygiene in dwelling spaces

has led to the appearance of ceramic plates called pottery, sandstone or majolica.

Refractory products appeared with the need for interior protection of heating ovens in

iron, metallurgical and chemical industry, as well as in other types of heating installations.

In time, the quality of ceramic plates and refractory products improved, shapes and sizes

were diversified, and consequently manufacture lines were developed. Today, we can talk of

harsh competition and a selling market for these products all over the world.

Modern manufacturing lines are adequately equipped. Pressing machines, known as

presses, give the shape and size of the future ceramic and refractory products.

This thesis presents the following aspects:

- analysis of the current stage of manufacturing processes of ceramic plates and refractory

products;

- current developmental stage of presses used for the manufacture of these products;

- identification and analysis of industrial design problems that occur in the conception of

presses;

- modernization of presses by the application of personal patents in the construction and

functioning of presses, in order to improve their energetic efficiency;

- studies and researches on the dynamics of mechanical screw presses;

- experimental researches and economic analyses regarding a better cost effectiveness of

presses.

This thesis consists of 8 chapters and ends with annexes including explanatory and

practical data.

Chapter 1 consists of two parts. The first part is an introduction presenting the objectives

underlying the construction of this thesis, and the second presents the less known specialized

terms in the field of ceramics and those of industrial design whose meaning is different from

the way they are perceived in other fields.

Chapter 2 describes the two technological processes for the manufacture of ceramic plates

and refractory products. For both types of products, technical data regarding classification,

material, composition, size and aspect are shown under the form of diagrams and tables. For

ceramic plates, the steps of the manufacturing flow are described: grinding, atomization,

pressing, burning of the “biscuit”, glazing, with the presentation of technological parameters

and the indication of transformation diagrams, and for refractory products: mixture

preparation, mixture dosage, pressing, drying and vitrification. This chapter also includes the

description of the production and consumption of ceramic plates and refractory products at