Механічний безмуфтовий прес (варіанти)

1. Механічний безмуфтовий прес, що містить станину, кривошипний вал, змонтований у підшипникових опорах станини і зв'язаний з електродвигуном за допомогою маховика та гнучкого зв'язку, встановлену на кривошипі ексцентрикову втулку, яка має ексцентриситет, що дорівнює радіусу кривошипа, і охоплюється великою головкою шатуна, повзун, розміщений у вертикальних напрямних станини і з'єднаний з шатуном та зрівноважувачем повзуна, а також пересувний в осьовому напрямку засіб вмикання преса з приводом від прикріпленного до шатуна силового циліндра зі штоком, який відрізняється тим, що засіб вмикання виконаний у вигляді стержневого елемента, поздовжня вісь якого співпадає з віссю кривошипного вала, а C2 2 87209 1 3 87209 4 на кривошипі ексцентрикову втулку, яка має ексСполука ознак, що пропонується у формулі центриситет, що дорівнює радіусу кривошипа, і винаходу, забезпечує отримання нового, невідоохоплюється великою головкою шатуна з нерухомого раніше ефекту, що дає можливість отримати мо прикріпленою до неї опорою, повзун, розміщезначно спрощену конструкцію преса при незначній ний у вертикальних напрямних станини і з'єднаний металоємності безмуфтової системи вмикання. з шатуном та зрівноважувачем повзуна, а також Винахід пояснюється кресленнями, де на фіг.1 засіб вмикання преса з приводом від силового зображено загальний вигляд першого варіанту циліндра зі штоком, який шарнірно з'єднаний з запропонованого механічного преса в поздовжпересувним в осьовому напрямку кутоподібним ньому перерізі, на фіг.2 наведено велику головку елементом, циліндрична частина якого рухомо шатуна при холостому обертанні приводу і неруспряжена з глухим осьовим отвором у центрі ексхомому повзуні, а на фіг.3 - при робочому ході поцентрикової втулки і має порожнину, в якій розмівзуна. На фіг.4 показано загальний вигляд другого щений амортизатор гідравлічного типу, а планкова варіанту запропонованого механічного преса в частина періодично спряжена з виступом на торці поздовжньому перерізі. кривошипного вала або з виступом на внутрішній Механічний безмуфтовий прес (див. фіг.1) поверхні опори (див. висновок про видачу декласкладається зі станини 1, на якій встановлено елераційного патенту України на корисну модель, фоктричний двигун 2, зв'язаний гнучким зв'язком, рма В-8 від 1.08.2007 по заявці №u200705958 від наприклад, клинопасовою передачею 3, з махови29.05.2007, заявник Сумський державний універком 4. Останній жорстко з'єднаний з кривошипним ситет). валом 5, який змонтований в підшипникових опоНедоліками прототипу є складність конструкції рах станини 1. На шипі (шатунній шийці) 6 кривота підвищена металоємність відомої системи безшипного вала 5 розміщено ексцентрикову втулку муфтового вмикання, зумовлені наявністю масив7, ексцентриситет Е якої дорівнює радіусу R криного кутоподібного елемента, у циліндричній часвошипа. В центрі ексцентрикової втулки 7 виконатині якого розміщений гідравлічний амортизатор, а ний наскрізний осьовий отвір 8, в якому встановпланова частина має значний виліт (радіус). Окрім лений без можливості провороту пересувний в того, прототип має великий діаметр глухого осьоосьовому напрямку стержневий вмикальний елевого отвору в центрі ексцентрикової втулки зі шлімент 9. Його поздовжня вісь співпадає з поздовжцямі на внутрішній циліндричній поверхні, які є ньою віссю обертання кривошипного вала 5. концентраторами напружень, і характеризується Центральна частина вмикального елемента 9 має складністю виготовлення та встановлення поршня квадратну, прямокутну, круглу з лискою, плоску з з каліброваними отворами всередині герметичної виступом, коритоподібну форму, яка точно відпокамери з ущільненням усіх рухомих елементів. відає формі отвору 8 в центрі ексцентрикової втуВ основу винаходу поставлено завдання вдослки 7. Центральна частина стержневого вмикальконалення механічного преса шляхом введення ного елемента 9 та отвір 8 можуть бути спряжені конструктивних змін в систему безмуфтового вмибез можливості провороту, наприклад, по ковзній кання, що дозволить спростити його конструкцію посадці або за допомогою шліцьового чи шпонкота зменшити металоємність. вого з'єднання. Кінцеві частини вмикального елеПоставлена задача досягається тим, що у вімента 9, виконані у вигляді виступів 10 та 11, мадомому пресі, який складається зі станини, кривоють несиметричну форму поперечного перерізу шипного вала, змонтованого в підшипникових опо(перетину), наприклад, конічну з лискою, півконічрах станини і зв'язаного з електродвигуном за ну, півциліндричну, пірамідальну, призматичну, яка допомогою маховика та гнучкого зв'язку, встановвідповідає формі заглиблень, розміщених один леної на кривошипі ексцентрикової втулки, яка має напроти одного вздовж осі обертання кривошипноексцентриситет, що дорівнює радіусу кривошипа, і го вала. Заглиблення 12 виконано на торці кривоохоплюється великою головкою шатуна, повзуна, шипного вала 5, а протилежне заглиблення 13 - на розміщеного у вертикальних напрямних станини, внутрішній поверхні великої головки шатуна 14. з'єднаного з шатуном та зрівноважувачем повзуна, Кінцевий виступ 11 стержневого вмикального елеа також пересувного в осьовому напрямку засобу мента 9, який знаходиться у крайньому правому вмикання преса з приводом від прикріпленого до положенні, спряжений із заглибленням 13 на внутшатуна силового циліндра зі штоком, згідно винарішній поверхні великої головки шатуна 14, тобто ходу, засіб вмикання виконаний у вигляді стержщільно притиснутий до поверхні цього заглибленневого елемента, поздовжня вісь якого співпадає з ня (див. фіг.1). При знаходженні стержневого вмивіссю кривошипного вала, центральна частина кального елемента 9 у крайньому лівому положенрозміщена з можливістю поздовжнього переміні його кінцевий виступ 10 щільно притиснутий до щення в наскрізному отворі в центрі ексцентрикоповерхні заглиблення 12 на торці кривошипного вої втулки, а кінцеві частини стержневого елеменвала 5 (див. фіг.2). Довжина стержневого вмиката періодично спряжені з відповідними льного елемента 9 перевищує товщину ексцентризаглибленнями на торці кривошипного вала або кової втулки 7 на висоту однієї з його кінцевих часвеликої головки шатуна. тин. Із зовнішнього боку шатуна 14 встановлений Згідно іншому варіанту заявленого безмуфтосиловий, наприклад пневматичний циліндр 15. В вого преса, до кінців стержневого вмикального поршневій порожнині пневматичного циліндра 15 елемента прикріплені фрикційні елементи, які перозміщено потужну пружину 16 стискання, а шторіодично спряжені з торцевою поверхнею кривокова порожнина з'єднана трубопроводом з джерешипного вала або з внутрішньою поверхнею велилом стисненого повітря (на схемах умовно не зокої головки шатуна. бражено). Шток 17 силового циліндра 15 5 87209 6 розміщений вздовж поздовжньої осі кривошипного кова втулка 7, виготовлена наприклад із бронзи, вала 5 і шарнірно з'єднаний зі стержневим вмикавиконує роль підшипника ковзання, а повзун 18 льним елементом 9. здійснює поступальний рух вниз, виконує технолоПовзун 18 механічного преса розміщений у гічну операцію штампування і підіймається вгору. вертикальних напрямних станини 1 і з'єднаний з Після вимикання силового циліндра 15 або тілом шатуна 14 через регулювальний гвинт 19, а при аварійному припиненні постачання стисненого також зі зрівноважувачем 20 повзуна, наприклад повітря стержневий вмикальний елемент 9 разом з пневматичного типу. поршнем і штоком 17 під дією потужної пружини 16 Згідно іншому варіанту безмуфтової системи стискання, яка знаходиться у поршневій порожнині вмикання запропонованого механічного преса силового циліндра 15, переміщується у крайнє (див. фіг.4) до кінцевих частин стержневого вмиліве положення. Стержневий вмикальний елемент кального елемента 9 прикріплені фрикційні елеме9 виходить з контакту із заглибленням 13 на нерунти 21 і 22, наприклад, у вигляді накладок з ферохомому шатуні 14 і щільно з'єднується із заглибдо чи вставок з ретинаксу, козиду, спеціальних ленням 12 на торці кривошипного вала 5. З'єднані пластмас тощо. Довжина вмикального елемента 9 стержневим вмикальним елементом 9, ексцентрипри цьому менша за товщину ексцентрикової втулкова втулка 7 та кривошипний вал 5 починають ки 7 на величину його осьового переміщення (ховхолосту обертатися разом, а повзун 18 зупиняду), яке складає, наприклад, 5-10 мм. Коли стержється у крайньому верхньому положенні, в якому невий вмикальний елемент 9 розміщений у утримується зрівноважувачем 20 повзуна. крайньому правому положенні його фрикційний Другий варіант заявленого механічного безелемент 22 спряжений, тобто щільно притиснутий муфтового преса працює аналогічно. Після підведо внутрішньої поверхні великої головки шатуна дення енергоносія в штокову порожнину силового (див. фіг.4), а при розміщенні стержневого вертициліндра 15 поршень стискає пружину 16 стисканкального елемента 9 у крайньому лівому положення і через шток 17 переміщує стержневий вмикані його фрикційний елемент 21 щільно притиснульний елемент 9, який після вмикання приводу тий до торцевої поверхні кривошипного вала 5. обертається разом з ексцентриковою втулкою 7, Заявлений прес працює наступним чином. вправо до щільного контакту з внутрішньою поверВстановлений на станині 1 електричний двигун 2 хнею великої головки шатуна 14 (див. фіг.4). За через гнучкий зв'язок 3 приводить в обертання рахунок дії сил тертя стержневий вмикальний маховик 4 і жорстко з'єднаний з ним кривошипний елемент 9 і ексцентрикова втулка 7 зупиняються у вал 5. При відсутності енергоносія ( стисненого певному положенні, яке забезпечується підпружиповітря, робочої рідини під тиском тощо ) у штоконеним фіксатором (на фіг.4 умовно не зображевій порожнині силового циліндра 15 його поршень, ний). Сила притискання (натиску) і, відповідно, шток 17 і пересувний вмикальний елемент 9 під величина сил тертя та швидкість гальмування дією пружини 16 стискання знаходяться у крайобертових деталей легко регулюються збільшенньому лівому положенні ( див. фіг. 2 ). Тоді стержням чи зменшенням тиску підведеного енергононевий вмикальний елемент 9 своєю лівою кінцесія. Після зупинки ексцентрикова втулка 7 виконує вою частиною 10 заходить у заглиблення 12 на роль підшипника ковзання, і при подальшому обеторці кривошипного вала 5 і щільно притискається ртанні кривошипного вала 5 відбувається робочий до його поверхні. При цьому кривошипний вал 5 й хід повзуна 18 механічного преса. ексцентрикова втулка 7, з'єднані шипом 6 та стерПри відсутності подачі енергоносія у штокову жневим вмикальним елементом 9, обертаються порожнину силового циліндра 15 стержневий вмиразом. Ексцентрикова втулка 7 компенсує кутовий кальний елемент 9 пересувається потужною пруповорот кривошипного вала 5 своїм провертанням жиною 16 стискання вліво до щільного контакту з в той же бік на однаковий кут, так як ексцентриситорцевою поверхнею кривошипного вала 5, який тет Е втулки 7 дорівнює радіусу R кривошипа 6. обертається. За рахунок дії сил тертя стержневий При холостому обертанні кривошипного вала 5 вмикальний елемент 9 і ексцентрикова втулка 7 разом з ексцентриковою втулкою 7, як єдиного починають вхолосту обертатися разом з кривошициліндричного тіла, повзун 18 залишається нерупним валом 5, а повзун 18 залишається нерухохомим і утримується пневматичним зрівноважувамим. чем 20 у крайньому верхньому положенні. Запропонований перший варіант механічного Після підведення енергоносія у штокову поропреса з безмуфтовою системою вмикання харакжнину силового циліндра 15 поршень останнього теризується простотою конструкції, зменшеною через шток 17 та шарнірне з'єднання переміщує металоємністю та надійністю в експлуатації. Згідно стержневий вмикальний елемент 9 у крайнє праве другому варіанту заявленого технічного рішення положення (див. фіг.3). При цьому його права кінстержневий вмикальний елемент має довжину, цева частина 11, наприклад, виконана у вигляді меншу за товщину ексцентрикової втулки, і не півконічного виступа (перетин конуса уздовж його треба виконувати заглиблення в робочих деталях осі), заходить у заглиблення 13, яке також має преса, що також спрощує конструкцію та ще більформу півконічного отвору, і притискається до ньоше зменшує металоємність заявленого обладнанго. Їх плоскі поверхні (лиски) входять у щільний ня. Крім того, використання сил тертя для гальмуконтакт між собою, що призводить до гальмування вання та розгону ексцентрикової втулки дозволяє та зупинки стержневого вмикального елемента 9. при необхідності зупиняти її при будь-якому полоРазом з ним гальмується і зупиняється у певному женні кривошипа. положенні ексцентрикова втулка 7. Кривошипний Запропонована у формулі винаходу сполука вал 5 продовжує обертатися, нерухома ексцентриосновних ознак забезпечує якісно нову конструк 7 87209 8 цію механічного безмуфтового преса, яка є недоЗаявлений механічний прес може знайти засяжною при традиційному рішенні. Конструкція стосування у ковальсько-штампувальному машипреса не є очевидною для спеціалістів і вносить нобудуванні в якості нової безмуфтової конструкції нові можливості в процес проектування сучасного універсальних одностоякових кривошипних пресів кривошипного обладнання. відкритого типу. Перелічені відмінні суттєві ознаки характериТехніко - економічні переваги запропонованого зують новизну заявленого технічного рішення і механічного преса полягають у зниженні його варзабезпечують позитивний ефект у вигляді спротості та витрат на ремонт, налагодження й обслущення конструкції та зменшення металоємності говування завдяки спрощенню конструкції і зменбезмуфтової системи вмикання. шенню металоємності безмуфтової системи вмикання. 9 Комп’ютерна верстка В. Мацело 87209 Підписне 10 Тираж 28 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