Електрогвинтові та гідрогвинтові преси
Електрогвинтовий прес із дуговим статором
Перший досвідчений електрогвинтовий прес був сконструйований та виготовлений у СРСР у 1932 р. за пропозицією проф. А.Т. Голована. Цей прес мав всі ознаки сучасних електрогвинтових пресів, мав досить високий ККД, але через недосконалість конструкції дуже сильно нагрівався електродвигун. Тому широке впровадження таких пресів у промисловість затрималося доти, доки у 1960-х роках не було створено надійних електродвигунів.
Особливість вітчизняних електрогвинтових пресів полягає у безпосередньому електричному приводі головного виконавчого механізму без проміжних механічних або гідравлічних передач.
- складова, що складається з литої основи зі стійками та верхньої траверси. Для підвищення жорсткості суцільнолита станина стягнута двома стяжними болтами 2 (шпильками); необхідність таких болтів для складових станин очевидна.
Гайка 4 гвинтової пари встановлена на повзуні 3. За допомогою поздовжнього та поперечного клинів положення гайки можна регулювати щодо осі повзуна. Гвинт 5 упирається кільцевим буртом у середній частині упорний підшипник ковзання 6, розміщений на нижній площині верхньої траверси преса. При робочому ході зусилля штампування передається по ланцюжку деталей: верхній штамп -повзун - гайка - гвинт та його бурт - завзятий підшипник - траверса станини та її стійки та замикається на столі преса, де встановлений нижній штамп.
Зверху на кінцевій частині гвинта на шліцях закріплений маховик-ротор 11, положення якого щодо осі преса фіксує підшипник циліндричний ковзання 7, встановлений в корпусі 9 приводу; нижнім торцем обода маховик спирається на завзятий підшипник кочення.
З регульованим зазором щодо поверхніінерційного обода маховика в корпусі приводу розміщений статор 10. Застосовують два типи статорів: круговий (замкнутий кругостатор) та дуговий (розімкнутий дугостатор). У вітчизняних конструкціях електрогвинтових пресів використовують дугові статори (звідси назва преса). У пазах статорів укладена обмотка, якою пропускають електричний струм промислової частоти. Два симетрично розташовані праворуч і ліворуч від маховика-ротора дугових статора забезпечують взаємне врівноваження електродинамічних сил. Таким чином, статори та маховик-ротор утворюють асинхронний електродвигун спеціального виконання. Електромагнітне поле, що виникає в статорах, дією електродинамічних сил обертає маховик-ротор.
Гальмо 8 преса двоколодковий, причому як гальмівний барабан служить менший обід маховика-ротора, розташований під інерційним ободом. Колодки встановлені на корпусі приводу та керуються від електропневматичної системи. Для охолодження призначений вентилятор 72, що обдуває статори. Повзун - лита (або зварена) пряма призма - змонтований у напрямних станинах.
Прес забезпечений пневмомеханічним нижнім виштовхувачем, що складається з власне штовхача 4 (рис. 14.2) з підкладною пружиною 6, нижньої поперечини, пов'язаної тягами 3 з повзуном 5 преса, і замку, що містить пневмоциліндр 2, повзушку 7 і робочу п.
Система змащування у преса комбінована: рідка для змащування підшипників приводу та головного виконавчого механізму та пластична для змащування напрямних повзуна та різьблення гайки. Рідке мастило подається від поршневого насоса з пневмоциліндром, пластичне - від ручного насоса.
Розглянемо роботу преси. У вихідному положенні повзун перебуває у КВП та головний виконавчиймеханізм загальмований. Штампувальник закладає заготівлю в штамп і натискає кнопку або педаль управління. У цьому спрацьовує золотник розподільника 1 (рис. 14.3); стиснене повітря з лівої порожнини 3 циліндра гальма випускається через глушник 10 в атмосферу і подається в праву порожнину. Тоді колодки 2 гальма розходяться, звільняючи обід гальмівного барабана маховика, головний виконавчий механізм розгальмовується. Від ходу важеля 4 правої колодки спрацьовує кінцевий безконтактний вимикач (БКВ), електродвигун преса включається і слід розгін повзуна при ході вниз.
При недоході повзуна до заготівлі на 30. 50 мм прапорець 7 (рис. 14.4) взаємодіє з БКВ 8, встановленим на правій стійці станини, і вимикається електродвигун. Подальший рух головного виконавчого механізму відбувається під впливом сили тяжкості. У процесі удару від прапорця 2 спрацьовує інший БКВ 1 на лівій стійці і дає сигнал зворотне обертання ротора електродвигуна для ходу
повзун вгору. При недоході повзуна до КВП від прапорця 5 спрацьовує БКВ 6 від дії якого вимикається електродвигун. Одночасно спрацьовує золотник розподільника 1 (див. рис. 14.3) і перекидає подачу стисненого повітря в ліву порожнину циліндра 3 гальма, а з правої випускає - починається процес гальмування і головний виконавчий механізм зупиняється в КВП. Цикл одиночного ходу преса закінчено.
Система управління пресом забезпечує роботу безперервними ходами. Для цього необхідно використовувати БКВ 4 (див. рис. 14.4). Тоді при досягненні повзуном КВП та закінченні процесу гальмування прапорець 3 через БКВ 4 включає електродвигун на пряме обертання та розгальмовує головний виконавчий механізм, в результаті слідує негайний хід повзунавниз. Безперервний зворотно-поступальний рух повзуна продовжується до натискання на кнопку Стоп на пульті управління пресом. При оснащенні преса пристроями автоматизації включення на хід повзуна вниз у безперервному циклі руху здійснюється відповідним датчиком, встановленим на робочому органі автоматизуючого пристрою, причому БКВ 4 в цьому випадку заблокований.
Налагоджувальні ходи повзуна преса виходять при короткочасному переривчастому натисканні відповідні кнопки на пульті управління.
Відштампована заготовка із порожнини штампу виштовхується в такий спосіб. Під час повзуна вниз перед ударом золотник розподільника 6 (див. рис. 14.3) випускає повітря з циліндра 9 і під дією робочої пружини 7 повзушка 8 зміщується вліво, займаючи таке положення, коли наскрізний отвір у поперечині 1 (див. рис. 14.2) виявляється перекритим. Тому при подальшому підйомі повзушка набігає на штовхач 4 (див. рис. 14.2), піднімає його і тим самим виштовхує заготовку зі штампу. Наприкінці ходу вгору повзуна і, отже, поперечки спрацьовує розподільник 6 (див. рис. 14.3). В результаті стиснене повітря подається в циліндр 9. Півзушка зміщується вправо, відкриваючи отвір у поперечині: штовхач 4 (див. рис. 14.2) під дією сили тяжіння падає вниз на пружину 6 у вихідне положення, звільняючи порожнину штампу для нової вихідної заготовки.
Реле тиску 11 (див. рис. 14.3) необхідно для того, щоб при надмірному падінні тиску повітря в мережі відключати прес. Запобіжний клапан 12 працює в блоці з регулятором тиску та у разі відмови останнього також відключає прес.
Як відомо, кінетична енергія рухомих частин гвинтового преса залежить від кутової швидкості маховика. Розгін маховика до номінальної швидкостізабезпечує удар із номінальною енергією. При зменшенні кутової швидкості зменшується кінетична енергія. З принципу дії гвинтових пресів випливає, що зі збільшенням ходу повзуна вниз маховик розганяється сильніше, зі зменшенням ходу його кутова швидкість падає. Таким чином, рівень кінетичної енергії можна регулювати, змінюючи положення прапорців 5 та 7 (див. рис. 14.4) на повзуні преса. Чим раніше впливає прапорець 5 на БКВ 6, тим менше підйом повзуна вгору і, отже, менше прискорення при ході вниз. У свою чергу, чим раніше впливає прапорець 7 на БКВ 8 тим швидше відключається електродвигун і зменшується швидкість маховика.