Високошвидкісна машина для обробки металів тиском

Високошвидкісна машина для обробки металів тиском, яка містить станину зі змонтованим електромеханічним приводом і установленими співвісно і опозитно ресиверами зі стисненим газом, розміщеними в кожному з них притискачем, колінчастим валом, плунжером з бойком і з'єднувачем плунжера з кривошипом колінчастого вала, а один з валів муфтою вільного ходу сполучено з приводом і за допомогою механізму синхронізації з другим колінчастим валом, яка відрізняється тим, що притискач виконано трубчастим з упором, а плунжер установлено зсередини трубчастого притискача і оснащено буртом, який контактує з упором притискача, при цьому з'єднувач плунжера з кривошипом колінчастого вала виконано у вигляді гнучкого елемента, а хід плунжера менший, ніж сума двох радіусів кривошипа. (19) (21) 20041210866 (22) 28.12.2004 (24) 16.10.2006 (46) 16.10.2006, Бюл. № 10, 2006 р. (72) Кривцов Володимир Станіславович, Морголенко Анатолій Сергійович, Мазніченко Станіслав Онисимович, Науменко Павло Олегович, Кирієнко Андрій Петрович (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ АЕРОКОСМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. М.Є.ЖУКОВСЬКОГО "ХАРКІВСЬКИЙ АВІАЦІЙНИЙ ІНСТИТУТ" (56) UA 69255 A, 16.08.2004 SU 327738, 05.07.1976 JP 10015638, 20.01.1998 JP 62068646, 28.03.1987 WO 9926737 A1, 03.06.1999 SU 1016031 A, 07.05.1983 3 77091 4 електромеханічним приводом та встановленими Запропоновану високошвидкісну машину для співвісно і опозитно ресиверами зі стисненим гавиконання клепальних операцій зображено на крезом, розташованими в кожному з них плунжером з сленнях, де показано: бойком, шатуном і колінчастим валом, один з валів на Фіг.1 - машина в початковому стані; з'єднаний муфтою вільного ходу з приводом, а за на Фіг.2 - робоча зона машини в мить торкання допомогою механізму синхронізації - з другим копритискувачами поверхонь пакету, що склелінчастим валом, бойки обладнано розміщеними пується; коаксіально еластичними притискувачами. на Фіг.3 - кінцева фаза процесу розклепування Недоліком машини є те, що для стискування стрижня. пакета необхідно значне зусилля, тому притискуВисокошвидкісна машина для обробки тиском вачі виготовляють достатньо масивними з велискладається з закріплених співвісно і опозитно на кою поверхнею притискування, а такі пристрої застанині (на кресленнях не показана) двох ресивехаращують робочий простір, їх ресурс обмежений, рів 1. У кожному ресивері встановлено кривошипоскільки вони розміщені на плунжері, а тому ударний механізм, що складається з плунжера 2, зв'яно навантажуються. Крім того, через жорсткі шатузаного гнучким з'єднанням 3 з кривошипом ни частина ударного навантаження передається колінчастого вала 4. Колінчастий вал 4 одного з на елементи машини, її станину і примикаюче обкривошипних механізмів з'єднано з муфтою вільладнання. В цілому, ударно-звідний механізм досного ходу 5, зовнішню обойму якої виконано у витатньо складний. гляді зірочки 6, що є веденою ланкою муфти 5. Технічною задачею винаходу є підвищення Другий колінчастий вал 4 жорстко з'єднаний із зіресурсу та надійності, ліквідація негативного рочкою 7, яка за допомогою синхронізуючої ланвпливу ударних навантажень, спрощення конструцюгової передачі 8 поєднана з зірочкою 6. Ведуча кції високошвидкісної машини. ланка - маточина 9 муфти вільного ходу 5 з'єднана Ця задача вирішується тим, що у відомій висоз вихідним валом редуктора 10, вхідний вал якого кошвидкісній машині для обробки металів тиском, через гальмо 11 і однобічну муфту 12 - з електрояка містить станину зі змонтованим електромехадвигуном 13. На кожному плунжері 2 виконано нічним приводом та встановленими співвісно і бурт 14 та бойок 15, при цьому кожен плунжер опозитно ресиверами зі стисненим газом,, розмірозміщено співвісно в трубчастому притисщеними в кожному з них притискувачем, колінчаскувачі 16. тим валом, плунжером з бойком та їх з'єднувачем, Пакет 17, що склепується, розташовано в роодин з валів муфтою вільного ходу сполучено з бочому становищі відносно вісі, вздовж якої має приводом, а за допомогою механізму синхронізації бути прикладене технологічне зусилля. Стрижень - з другим колінчастим валом, згідно з винаходом, 18 до отвору пакета 17 встановлюють перед клепритискувач виконано у вигляді трубчастої деталі панням будь яким відомим способом. з упором, а співвісний з ним плунжер оснащено Машина працює у такій послідовності. буртом, який контактує з упором трубчастого приУ початковому стані (Фіг.1) ротор ввімкненого тискувача. електродвигуна 13 обертається, але однобічну Задача вирішується також тим, що з'єднувач муфту 12 роз'єднано і ввімкнено гальмо 11, тому плунжера з кривошипом колінчастого вала виковихідний вал редуктора 10, ланки муфти вільного нано у вигляді гнучкого елемента, а хід плунжера ходу 5, а також колінчасті вали 4, гнучкі зв'язки 3, при цьому менше, ніж два радіуси кривошипа. плунжери 2 й трубчасті притискувачі 16, що спиТаке конструктивне рішення забезпечує синхраються на бурти 14 плунжерів - нерухомі. Криворонне стискання пакета перед склепуванням зушипи колінчастих валів 4 знаходяться в стані песиллям, що відтворюється при кожному робочому ред верхньою мертвою точкою (ВМТ). циклі, і величина якого залежить лише від тиску Для здійснення робочого ходу вмикають муфгазового середовища в ресивері. ту 12 і розблокують гальмо 11, після чого крутний В першій фазі циклу клепання притискувачі момент від електродвигуна 13 і редуктора 10, чебезпосередньо після проходження кривошипами рез ведучу ланку 9 передається на маточину 5 з колінчастих валів верхньої мертвої точки (ВМТ) під зірочкою 6 і далі за допомогою ланцюгової передією тиску газу в ресиверах досягають пакета і, дачі 8 - на зірочку 7. Колінчасті вали 4 починають оскільки їх хід малий, то й швидкість також мала і прокручуватись і за допомогою гнучких зв'язків 3 пакет стискується практично статичним зустрічним пересувати плунжери 2 до ВМТ. Одночасно з плузусиллям, а бойки, тому що їх хід набагато більнжерами 2 пересуваються і зв'язані з ними трубчаший, продовжують розганятися і, набравши кінесті притискувачі 16. Як тільки кривошипи колінчастичну енергію, наприкінці ходу виконують розклетих валів перейдуть ВМТ, їх кутова швидкість під пування заклепочного стрижня синхронно з двох дією тиску газів на плунжери 2 і трубчасті притисбоків. кувачі 16 починає збільшуватись і в муфті вільного Оскільки кінематичний зв'язок плунжера з криходу 5 переривається кінематичний зв'язок з вихівошипом виконано у вигляді гнучкого елемента, дним валом редуктора 10. Оскільки шлях розгону наприклад, зі стандартного пластинчастотрубчастих притискувачів 16 малий, вони на почароликового ланцюга, його з'єднання з деталями, тку руху з невеликою швидкістю досягають поверякі він зв'язує, реалізовано без проміжних елеменхонь пакету 17, що склепується, і, стиснувши його тів, що спрощує конструкцію машини. Гнучкість одночасно з двох боків практично статичним зуланцюгового з'єднувача не дозволяє ударному силлям, зупиняються (Фіг.2). Синхронність їх руху навантаженню передаватись від плунжера на сузабезпечується ланцюговим зв’язком 8, що охопміжні елементи конструкції. лює зірочки 6 і 7. Плунжери 2, що рухаються без 5 77091 6 опору, продовжують розганятися, надаючи кривовідповідає початку наступного робочого циклу. шипам колінчастих валів 4 кутове прискорення за Звільнений від стиску пакет, що склепується, рахунок натягування гнучких ланцюгових зв'язків 3. пересувають на заданий крок, в наступний отвір Одержавши нормовану кількість кінетичної енергії, установлюють стрижень 18 і при вмиканні муфти плунжери 2 наприкінці робочого ходу бойками 15 12 та звільненні гальма 11, робочий цикл клепання одночасним зустрічним ударом розклепують кінці повторюється. стрижня 18, що виступають з пакета 17, і. формуЗа допомогою запропонованої високошвидкісють замикаючі головки заклепки, після чого також ної машини для обробки тиском можна з нормовазупиняються (Фіг.3). Колінчасті вали 4, внаслідок ною якістю розклепувати стрижні будь якого задагнучкості ланцюгових зв'язків 3 продовжують оберного діаметра, відповідно змінюючи початковий тання, і коли їх кривошипи пройдуть нижню мертву тиск газу в ресиверах 1 і надаючи таким чином точку (НМТ), також зупиняються, натягнувши ланплунжерам 2 необхідну кількість кінетичної енергії цюги 3. Ударні навантаження на кривошипні мехадля нормованого деформування стрижня 18 бойнізми не передаються, оскільки величину ходу ками 15. Стабільну синхронізацію руху плунжерів з плунжерів 2 вибрано меншою, ніж сума двох радібойками та трубчастих прижимів забезпечено лаусів кривошипів, а зв'язки 3, що заміняють шатуни, нцюговою передачею, яка зв'язує колінчасті вали. виконано гнучкими у вигляді відрізків пластинчасПри цьому пакет, що склепується, спочатку однотого ланцюга, який у вільному стані може у плочасно з двох боків стискають трубчасті притискущині обертання займати вільну форму. вачі, після чого плунжери з бойками розклепують Оскільки електродвигун 13 ввімкнено, оберстрижень. тання вихідного вала редуктора 10 і веденої ланки Стискання пакета 17 трубчастими притискува9 муфти вільного ходу відновлює жорсткий зв'язок чами 16 виконується без ударного навантаження, між редуктором 10 і колінчастими валами 4 - почиоскільки на короткому ходу притискувачі не встинається їх обертання і, внаслідок натягування лагають розігнатися, тобто одержати істотну швиднцюгів 3 - повернення плунжерів 2 до початкового кість після проходження ВМТ кривошипами валів стану. У процесі повернення плунжери 2 за допо4, і обтиснення пакету відбувається автоматично могою буртів 14 "підхоплюють" трубчасті притисбез окремих або додаткових вузлів і систем керукувачі 16, які знаходяться у нерухомості, і також вання ними. розводять їх у напрямку до початкові позиції Порівняно з відомими, запропонована високо(Фіг.1), звільнюючи пакет 17. Кривошипи колінчасшвидкісна машина для обробки металів тиском, тих валів прокручуються до ВМТ, пересуваючи завдяки установці в кожному з ресиверів трубчасплунжери 2 та притискувачи 16 і стискаючи до потих прижимів і розташованих коаксіально плунжечаткового тиску газ в ресиверах 1, який частково рів з бойками і буртами, а також виконанню з'єднурозширився під час робочого ходу. У позиції перед вачів плунжерів з колінчастими валами у вигляді ВМТ однобічну муфту 12 вимикають і приводять у гнучких ланцюгових елементів, дозволяє підвищидію гальмо 11, яке фіксує вхідний вал редуктора ти надійність і збільшити ресурс, ліквідувати удар10 і змушує пересувні елементи машини зайняти ні навантаження на нерухомі деталі і вузли машиположення, показане на Фіг.1, тобто позицію, яка ни, спростити конструкцію машини. Комп’ютерна верстка Т. Чепелева Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601