Двухдисковые фрикционные винтовые прессы с верхним подвижным штампом

Двухдисковый пресс с верхним подвижным штампом пред­ставляет собой замкнутую раму (рис 85). Ползун 6 пресса соединен с концом винта 4, который может свободно вращаться в имеющемся в ползуне 6 подпятнике. Винт 4 проходит через гайку 5, неподвижно закрепленную в станине. Вращение винту передается с помощью фрикционной передачи, состоящей из ма­ховика 3, укрепленного на верхнем конце винта, и двух дисков. Диски вращаются на общем валу и могут попеременно входить в соприкосновение с ободом маховика путем перемещения вала с дисками вдоль его оси. При соприкосновении с одним диском маховик будет вращаться в одну сторону, при соприкосновении с другим диском — в обратную.

В небольших прессах вал с дисками перемещается с по­мощью рукоятки 8 (см. рис. 85) системой рычагов и тяг, а в крупных — с помощью сервопри­вода. По последней системе золотник управления переме­щается от рукоятки (в совре­менных прессах — от кнопки) и переключается на впуск воздуха (или жидкости) в соответствую­щие полости цилиндра или на вы­пуск из них. Шток поршня ци­линдра воздействует на рычаг, непосредственно перемещающий вал с дисками. Для удержания ползуна 6 в верхнем положении в крупных прессах предусматрива­ют тормоз (рис. 86), так как резьба винта не самотормозящая. У малых прессов вместо тормо­за подъемный диск удерживает ползун в верхнем положении. Более совершенной является конструкция пресса с тормо­зом. Чтобы произвести рабочий ход, необходимо нажать на руко­ятку или пусковую кнопку, тогда один из дисков (обычно левый по фронту) войдет в соприкосновение с маховиком. Диск по месту соприкосновения с маховиком имеет некоторую окружную скорость, а окружная скорость обода маховика в момент" вклю­чения равна нулю. Постепенно маховик начинает приобретать окружную скорость и, опускаясь вместе с входящим в гайку 5 винтом 4 (см. рис. 85), соприкасается с частями диска, все более удаленными от оси вращения. Вследствие этого по мере опуска­ния окружная скорость маховика возрастает.

В начале хода подвижных частей вниз окружная скорость маховика, постепенно возрастая, остается до некоторого момента меньше окружной, скорости диска по месту их соприкоснове­ния. Вследствие этого обод маховика проскальзывает по диску (рис. 87, а). В некоторый момент при достаточной силе нажатия диска на обод маховика скорость последнего сравняется со скоростью диска и при дальнейшем опускании будет следовать за ней. Перед ударом диск автоматически отодвигается от обо­да маховика (выступ на ползуне 6, воздействуя на нижний ку­лачок, закрепленный на тяге, передвинет тягу вниз). В дальней­шем маховик движется с некоторым ускорением, обусловлен­ным разностью между весом системы подвижных частей и си­лами сопротивления их дви­жению. При соприкоснове­нии штампа с заготовкой на­копленная энергия подвиж­ных частей пресса расхо­дуется на деформацию. От силы прижима диска к ма­ховику зависит величина хо­да, на котором происходит проскальзывание между диском и маховиком.

У небольших прессов при ходе винта вниз диск нажи­мает на маховик посредст­вом рычажной системы от рукоятки 8 (см. рис. 85). После удара под действием контргруза 7 к ободу махо­вика прижимается подъем­ный диск. В момент включе­ния подъемный диск сопри­касается с маховиком частя­ми, наиболее удаленными от оси вращения и поэтому об­ладающими максимальной ОКРУЖНОЙ СКОРОСТЬЮ М_{д_макс} (рис. 87, б), а окружная ско­рость обода маховика вслед­ствие отскока (упругой от­дачи растянутой станины и т.п.) будет нарастать и подхватываться подъемным диском (штриховая линия на рис. 87, б ). В се же в момент подъема наблюдается проскальзывание между ободом маховика и диском, а следовательно, и связанная с этим потеря энергии.

Чем быстрее нарастает окружная скорость маховика (что зависит от скорости отскока и силы нажатия диска), тем больше сокращается время, затрачиваемое на подъем, а потери на трение при проскальзывании уменьшаются. Поэтому необ­ходимо выбирать оптимальную силу прижима диска к махо­вику.

Пои анализе работы фрикционных винтовых прессов иссле­дователи рассматривали только случай подъема подвижных частей с момента покоя. При этом разгон подвижных частей двухдискового пресса происходит в невыгодных условиях, когда маховик имеет нулевую окружную скорость, а диск по месту соприкосновения с маховиком — максимальную окружную ско­рость (см. рис 87, б, линия 2); получаются большие потери на проскальзывание (заштрихованная площадь на рис. 87, б). Эффективный к. п. д. двухдискового пресса при таком подъеме в последующем ударе составляет около 9%. Подъем подвижных частей с момента покоя у прессов происходит только в начале

§ 38. ТРЕХДИСКОВЫЙ ФРИКЦИОННЫЙ ВИНТОВЫЙ ПРЕСС С ВЕРХНИМ ПОДВИЖНЫМ ШТАМПОМ

смены в после обеденного перерыва (когда на прессе прекраща­ют работу, ползун обязательно следует опустить до соприкосно­вения штампов). В остальные периоды работы подъем подвиж­ных частей пресса происходит вслед за ударом, упругое после­действие за которым помогает разгону маховика' при подъеме (штриховая кривая на рис. 87, б). Потери на проскальзывание получаются значительно меньшими, чем в случае подъема от состояния покоя, и эффективный к. п. д. двухдискового пресса в действительности составляет не 9%, а 12-18%, в зависимости от величины энергии, возвращенной вследствие упругой отдачи после удара.

Число ходов, развиваемое прессом, сравнительно невелико и в зависимости от его размера изменяется примерно от 25 до 10 ударов в минуту (табл. 7).

Основываясь на результатах исследования подъема подвиж­ных частей двухдискового пресса с момента покоя, показываю­щего низкий к. п. д. (9%), с целью повышения к. п. д. была предложена ошибочная конструкция трехдискового фрикцион­ного винтового пресса (рис. 88). В этой конструкции диск для подъема заменен двумя дисками меньшего размера. Зубчатая передача между ними обеспечивает их одинаковые окружные скорости у краев. После удара к ободу маховика придвигаются оба подъемных диска.

В начальный момент подъема нижний диск соприкасается с ободом маховика по месту, незначительно удаленному от оси вращения и поэтому обладающему небольшой окружной ско­ростью. Предполагалось, что проскальзывание между махови­ком и диском вследствие этого уменьшается. По мере поднятия маховика увеличивается его окружная скорость, соответственно

увеличивается я окружная скорость диска (рис. 89). В конце

увеличивается и окружная скорость диска (рис 89). В конце подъема с помощью специального пальца на ползуне, задевающего кулачок, закрепленный на тяге управления, происходит автоматическое отключение диска от маховика. Коэффициент полезного действия за первый двойной (прямой и обратный) ход пресса при подъеме от состояния покоя выше9%.

Такой пресс конструктивно несовершенен и никакого преи­мущества по сравнению с двухдисковым не имеет. Наоборот, при подъеме нижний диск тормозит обод маховика, получающе­го скорость вследствие отскока (штриховая кривая на рис. 89). Следовательно, подъем у трехдискового пресса осуществляется в течение более продолжительного времени, тем более, что чис­ло оборотов подъемного нижнего диска вследствие передаточ­ного числа от верхнего диска меньше, чем у подъемного диска пресса с одним подъемным диском, а число ходов и к. п. д.

меньше, чем у двухдискового. По этой причине в СССР отказа­лись от выпуска трехдисковых прессов и изготовляют прессы двухдисковые в соответствии с ГОСТ 713—49. В кузницах СССР применяются трехдисковые прессы усилием 6 Мн (600 т с). Пред­назначены они для штамповки, в основном для высадки.