Система керування гідравлічним інерційним вібропресом

Система керування гідравлічним інерційним вібропресом, що містить робочий циліндр, плунжер якого закріплений до робочого столу, верхній привідний циліндр, з'єднаний з пружнозв'язаними траверсами, розподільний пристрій, встановлений в напірній магістралі, і зливну магістраль, який відрізняється тим, що розподільний пристрій виконано у вигляді чотириходового двопозиційного золотникового розподілювача, який окремим каналом з'єднаний з верхнім привідним циліндром, при цьому на одному торці золотника встановлена пружина, а на іншому торці виконано ступінчастий отвір, в якому розміщено кульку і шток з лискою, причому отвір меншого діаметра з'єднаний з робочим циліндром. Корисна модель відноситься до гідравлічних пресів і призначена для вібропресування виробів з вогнетривких, керамічних і будівельних матеріалів. Відома система керування гідравлічним інерційним вібропресом, що містить циліндр, плунжер якого закріплений до робочого столу, верхній привідний циліндр з'єднаний з траверсою, розподільчий пристрій, встановлений в напірній магістралі, і зливну магістраль, [а. с СРСР №707670, М. кл. В 21 J 9/06, Бюл. №1, 1980]. Недоліком даної системи керування є постійне з'єднання верхнього циліндра з напірною магістраллю в процесі вібропресування, що не дозволяє виробу розвантажуватися після пікоподібного навантаження; розподільчий пристрій складається з кількох збірних елементів. Відома система керування гідравлічним інерційним вібропресом, що містить робочий циліндр, плунжер якого закріплений до робочого столу, верхній привідний циліндр з'єднаний з траверсою, розподільчий пристрій, встановлений в напірній магістралі, і зливну магістраль, [а. с. СРСР №1088858, М. кл. В 21 J 9/06, Бюл. №16, 1984]. Недоліком даної системи керування є постійний тиск робочого середовища в верхньому цилін Найбільш близькою до тієї, що заявляється є система керування гідравлічним інерційним вібропресом, що містить робочий і зворотній циліндри, плунжери яких закріплені до робочого столу, верхній привідний циліндр з'єднаний з пружньозв'язаними траверсами, розподільчий пристрій, встановлений в напірній магістралі, і зливну магістраль. [а. с. СРСР №812406, М. кл. В 21 J 9/06, Бюл. №10, 1981]. Недоліком системи керування є постійне з'єднання верхнього привідного циліндра з напірною магістраллю, що не дозволяє розвантажити виріб в процесі вібропресування; одночасне з'єднання верхнього привідного і робочого циліндрів зі зливною магістраллю, що значно зменшує ефективність використання потужності привода; розподільчий пристрій складається із двох запірних елементів, робота яких взаємообумовлена специфікою роботи пристрою. В основу корисної моделі поставлена задача створення системи керування гідравлічним інерційним вібропресом, в якій за рахунок введення нових елементів і зв'язків МІЖ елементами забезпечується послідовна періодична пікоподібна зміна тиску робочого середовища то в робочому циліндрі, то в верхньому привідному циліндрі; ю 00 сом, що містить робочий циліндр, плунжер якого закріплений до робочого столу, верхній привідний циліндр з'єднаний з пружньозв'язаними траверсами, розподільчий пристрій, встановлений в напірній магістралі, і зливну магістраль, розподільчий пристрій виконано у виді чотириходового двопозиційного золотникового розподілювача, який окремим каналом з'єднаний з верхнім привідним циліндром, при цьому на одному торці золотника встановлена пружина, а на Іншому торці виконано ступінчатий отвір, в якому розміщено кульку і шток 3 лискою, причому отвір меншого діаметра постійно з'єднаний з робочим циліндром. На кресленні наведена схема системи керування гідравлічним інерційним вібропресом. Гідравлічна система складається Із робочого циліндра 1, плунжер якого закріплений до підпружиненого стола 2, верхнього привідного циліндра З, на штоці якого закріплена траверса 4. Траверса 4 встановлена на прес-формі 5, на ній розміщено інерційну траверсу 6 з пружиною 7. Розподільчий пристрій виконано в виді чотириходового двопозиційного золотникового розподілювача 8. Розподілювач 8 з'єднаний з напірною 9 і зливною 10 магістралями, а також окремими каналами 11 і 12 відповідно з робочим циліндром 1 і привідним верхнім циліндром 3. Золотник 13 виконаний з ступінчатим отвором 14, в більшому діаметрі якого розміщено шток 15 з лискою 16 і кулька 17. Отвір 14 постійно з'єднаний з робочим циліндром 1, а торцеві порожнини золотника 13 зі зливною магістраллю 10. Піднімання і опускання траверс 4 І 6 забезпечується від верхнього привідного циліндра 3 через допоміжний розподілювач 20. Система керування працює наступним чином. За допомогою верхнього привідного циліндра З і розподілювача 25 траверси 6 і 7 встановлюють у вихідне положення на прес-формі 5. Процес вібропресування починається з моменту подачі робочого середовища в напірну магістраль 12 і робочий циліндр 1. Стіл 2 прискорено рухається вверх і навантажує прес-форму 5 знизу. При досягненні тиску Рь коли Рі §1 > Fnpi де: Рі - тиск, при якому золотник 13 починає рухатися відносно кульки 22; Si - площа поперечного перетину отвору 19; Fnpi - початкове зусилля затягування пружини 18, золотник 13 починає рухатися відносно кульки 17. В цей час стіл 2 знаходиться в крайньому верхньому положенні, верхній привідний циліндр З з'єднаний зі зливом, тому траверси 4 і 6 під дією сил інерції рухаються вверх, відриваються від золотникового типу в розподільчому пристрої. з напірною магістраллю 9. В результаті вказаних з'єднань траверса 4 з прес-формою 5 і столом 1 прискорено рухаються вниз. При досягненні крайнього нижнього положення стіл 1 вдаряється по обмежувачах і прес-форма 5 повторно навантажується знизу від удару стола і зверху від сил інерції траверси 4. В початковий момент ходу траверси 4 вниз інерційна траверса 6 продовжує по інерції рухатися вверх і відривається від траверси 4. Тому після встановлення стола 1 в вихідне нижнє положення, прес-форми 5 і траверси 4 в вихідне нижнє положення слідує трете навантаження прес-форми 5 зверху від удару інерційної траверси 6 по траверсі 4. Таким чином за один зворотно-поступальний хід стола 2 заготовка в прес-формі 5 піддається складному навантаженню: ударне навантаження в результаті прискореного ходу стола 2 вверх; розвантаження пресформи в крайньому верхньому положенні стола 2; ударне навантаження в вихідному нижньому положенні стола; ударне навантаження при ударі інерційної траверси 6 по траверсі 4. Шил* 12 При зниженні тиску робочого середовища в робочому циліндрі 1 до величини Р 2 золотник 13 під дією пружини 18 рухається назустріч кульці 17 і в його вихідному положенні перекриває доступ робочого середовища із отвору 19 в отвір 14 з більшим діаметром. Тиск Рг початку руху золотника 13 у вихідне положення визначається Рг = FnP2/S2, де: Fnp2 - зусилля пружини при максимальному ході золотника 13; S 2 - площа поперечного перетину поршня 16. Величина співвідношення площ поперечних перетинів S2/St, пропорційна величині співвідношення тисків Рі/Рг, тоді величина тиску Рг закриття золотника 13 приблизно визначається Лиска 16 на штоці 15 дозволяє перетекти надлишку рідини із отвору 14 в зливну магістраль 10 при встановленні золотника 13 у вихідне положення. Після встановлення золотника 13 у вихідне положення зменшується тиск робочого середовища в верхньому привідному циліндрі 3 і збільшується тиск в робочому циліндрі 1. Цикл вібропресування повторюється. В запропонованій системі керування інерційним вібропресом розширені технологічні можливості за рахунок забезпечення кількох ударних навантажень з проміжком розвантаження за один хід стола. Підвищення надійності і спрощення конструкції досягається використанням одного елементу Комп'ютерна верстка Г. Паяльшков УКРАЇНА UA (11)7185 (із) U (51)7B21J9/O6 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ видається під відповідальність власника патенту (54) СИСТЕМА КЕРУВАННЯ ГІДРАВЛІЧНИМ ІНЕРЦІЙНИМ ВІБРОПРЕСОМ 1 (21)20041008418 (22)18.10.2004 (24)15.06.2005 (46) 15.06.2005, Бюл. № 6, 2005 р. (72) Пентюк Борис Миколайович, Назаренко Іван Іванович, Човнюк Юрій Васильович (73) Вінницький національний технічний університет (57) Система керування гідравлічним інерційним вібропресом, що містить робочий циліндр, плунжер якого закріплений до робочого столу, верхній привідний циліндр, з'єднаний з пружнозв'язаними траверсами, розподільний пристрій, встановлений в напірній магістралі, і зливну магістраль, який відрізняється тим, що розподільний пристрій виконано у вигляді чотириходового двопозиційного золотникового розподілювача, який окремим каналом з'єднаний з верхнім привідним циліндром, при цьому на одному торці золотника встановлена пружина, а на іншому торці виконано ступінчастий отвір, в якому розміщено кульку і шток з лискою, причому отвір меншого діаметра з'єднаний з робочим циліндром. Корисна модель відноситься до гідравлічних пресів і призначена для вібропресування виробів з вогнетривких, керамічних і будівельних матеріалів. Відома система керування гідравлічним інерційним вібропресом, що містить циліндр, плунжер якого закріплений до робочого столу, верхній привідний циліндр з'єднаний з траверсою, розподільчий пристрій, встановлений в напірній магістралі, і зливну магістраль, [а. с. СРСР №707670, М. кл. В 21 J 9/06, Бюл. №1, 1980]. Недоліком даної системи керування є постійне з'єднання верхнього циліндра з напірною магістраллю в процесі вібропресування, що не дозволяє виробу розвантажуватися після пікоподібного навантаження; розподільчий пристрій складається з кількох збірних елементів. Відома система керування гідравлічним інерційним вібропресом, що містить робочий циліндр, плунжер якого закріплений до робочого столу, верхній привідний циліндр з'єднаний з траверсою, розподільчий пристрій, встановлений в напірній магістралі, і зливну магістраль, [а. с. СРСР №1088858, М. кл. В 21 J 9/06, Бюл. №16, 1984]. Недоліком даної системи керування є постійний тиск робочого середовища в верхньому циліндрі, що не дає можливості розвантажуватися виробу в процесі вібропресування; розподільчий пристрій складається з двох елементів, робота яких визначена робочими ходами преса і взаємодією між собою. Найбільш близькою до тієї, що заявляється є система керування гідравлічним інерційним вібропресом, що містить робочий і зворотній циліндри, плунжери яких закріплені до робочого столу, верхній привідний циліндр з'єднаний з пружньозв'язаними траверсами, розподільчий пристрій, встановлений в напірній магістралі, і зливну магістраль, [а. с. СРСР №812406, М. кл. В 21 J 9/06, Бюл. №10, 1981]. Недоліком системи керування є постійне з'єднання верхнього привідного циліндра з напірною магістраллю, що не дозволяє розвантажити виріб в процесі вібропресування; одночасне з'єднання верхнього привідного і робочого циліндрів зі зливною магістраллю, що значно зменшує ефективність використання потужності привода; розподільчий пристрій складається із двох запірних елементів, робота яких взаємообумовлена специфікою роботи пристрою. В основу корисної моделі поставлена задача створення системи керування гідравлічним інерційним вібропресом, в якій за рахунок введення нових елементів і зв'язків між елементами забезпечується послідовна періодична пікоподібна зміна тиску робочого середовища то в робочому циліндрі, то в верхньому привідному циліндрі; управління пікоподібною зміною тиску відбувається від одного розподільчого пристрою, що в цілому призводить до розширення технологічних можливостей вібропреса, спрощує гідросистему і підвищує її надійність за рахунок використання одного ю 00 7185 золотникового елемента в розподільчому пристрої. Поставлена задача досягається тим, що в системі керування гідравлічним інерційним вібропресом, що містить робочий циліндр, плунжер якого закріплений до робочого столу, верхній привідний циліндр з'єднаний з пружньозв'язаними траверсами, розподільчий пристрій, встановлений в напірній магістралі, і зливну магістраль, розподільчий пристрій виконано у виді чотириходового двопозиційного золотникового розподілювача, який окремим каналом з'єднаний з верхнім привідним циліндром, при цьому на одному торці золотника встановлена пружина, а на іншому торці виконано ступінчатий отвір, в якому розміщено кульку і шток 3 лискою, причому отвір меншого діаметра постійно з'єднаний з робочим циліндром. На кресленні наведена схема системи керування гідравлічним інерційним вібропресом. Гідравлічна система складається із робочого циліндра 1, плунжер якого закріплений до підпружиненого стола 2, верхнього привідного циліндра З, на штоці якого закріплена траверса 4. Траверса 4 встановлена на прес-формі 5, на ній розміщено інерційну траверсу 6 з пружиною 7. Розподільчий пристрій виконано в виді чотириходового двопозиційного золотникового розподілювача 8. Розподілювач 8 з'єднаний з напірною 9 і зливною 10 магістралями, а також окремими каналами 11 і 12 відповідно з робочим циліндром 1 і привідним верхнім циліндром 3. Золотник 13 виконаний з ступінчатим отвором 14, в більшому діаметрі якого розміщено шток 15 з лискою 16 і кулька 17. Отвір 14 постійно з'єднаний з робочим циліндром 1, а торцеві порожнини золотника 13 зі зливною магістраллю 10. Піднімання і опускання траверс 4 і 6 забезпечується від верхнього привідного циліндра 3 через допоміжний розподілювач 20. Система керування працює наступним чином. За допомогою верхнього привідного циліндра З і розподілювача 25 траверси 6 і 7 встановлюють у вихідне положення на прес-формі 5. Процес вібропресування починається з моменту подачі робочого середовища в напірну магістраль 12 і робочий циліндр 1. Стіл 2 прискоренорухається вверх і навантажує прес-форму 5 знизу. При досягненні тиску Р-і, коли де: Pi - тиск, при якому золотник 13 починає рухатися відносно кульки 22; Si - площа поперечного перетину отвору 19; Fnpi - початкове зусилля затягування пружини 18, золотник 13 починає рухатися відносно кульки 17. В цей час стіл 2 знаходиться в крайньому верхньому положенні, верхній привідний циліндр З з'єднаний зі зливом, тому траверси 4 і 6 під дією сил інерції рухаються вверх, відриваються від золотникового типу в розподільчому пристрої. прес-форми 5 і розвантажують заготовку. При подальшому русі золотник 13 проходить відстань перекриття "к" і з'єднує робочий циліндр 1 зі зливною магістраллю 10, а верхній привідний циліндр З з напірною магістраллю 9. В результаті вказаних з'єднань траверса 4 з прес-формою 5 і столом 1 прискорено рухаються вниз. При досягненні крайнього нижнього положення стіл 1 вдаряється по обмежувачах і прес-форма 5 повторно навантажується знизу від удару стола і зверху від сил інерції траверси 4. В початковий момент ходу траверси 4 вниз інерційна траверса 6 продовжує по інерції рухатися вверх і відривається від траверси 4. Тому після встановлення стола 1 в вихідне нижнє положення, прес-форми 5 і траверси 4 в вихідне нижнє положення слідує третє навантаження прес-форми 5 зверху від удару інерційної траверси 6 по траверсі 4. Таким чином за один зворотно-поступальний хід стола 2 заготовка в прес-формі 5 піддається складному навантаженню: ударне навантаження в результаті прискореного ходу стола 2 вверх; розвантаження пресформи в крайньому верхньому положенні стола 2; ударне навантаження в вихідному нижньому положенні стола; ударне навантаження при ударі інерційної траверси 6 по траверсі 4. При зниженні тиску робочого середовища в робочому циліндрі 1 до величини Р2 золотник 13 під дією пружини 18 рухається назустріч кульці 17 і в його вихідному положенні перекриває доступ робочого середовища із отвору 19 в отвір 14 з більшим діаметром. Тиск Рг початку руху золотника 13 у вихідне положення визначається Рг = Fnp2/S2, де: Fnp2 - зусилля пружини при максимальному ході золотника 13; S2 - площа поперечного перетину поршня 16. Величина співвідношення площ поперечних перетинів S2/S1, пропорційна величині співвідношення тисків Р1/Р2, тоді величина тиску Рг закриття золотника 13 приблизно визначається Р2 ~ Pi S-| / S 2 Лиска 16 на штоці 15 дозволяє перетекти надлишку рідини із отвору 14 в зливну магістраль 10 при встановленні золотника 13 у вихідне положення. Після встановлення золотника 13 у вихідне положення зменшується тиск робочого середовища в верхньому привідному циліндрі 3 і збільшується тиск в робочому циліндрі 1. Цикл вібропресування повторюється. В запропонованій системі керування інерційним вібропресом розширені технологічні можливості за рахунок забезпечення кількох ударних навантажень з проміжком розвантаження за один хід стола. Підвищення надійності і спрощення конструкції досягається використанням одного елементу 7185 Фіг. Комп'ютерна верстка Г. Паяльніков Підписне 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 - 4 2 , 01601