Переработка пластических масс

 

Маховик пресса не только передает вращение кривошипному валу, но и служит нако-пителем кинетической энергии. Затрата энергии при работе пресса происходит главным образом во время рабочего хода ползуна, т. е. при штамповке. В это время маховик отдает часть своей энергии, и его угловая скорость уменьшается на 15-20 %. При холостом ходе ползуна расход энергии невелик, в это время маховик восстанавливает с помощью электродвигателя  требуемую частоту вращения.  .

Использование дополнительной энергии, заранее накопленной маховиком, позволяет применять для привода пресса электродвигатели меньшей мощности. Поэтому штам-повку на прессе начинают тогда, когда частота вращения маховика, а, следовательно, и накопленная им энергия достигнут необходимой величины.

Если при штамповке расходуется энергии больше, чем накапливает маховик за время одного хода, то штамповка в автоматическом режиме невозможна (пресс быстро останавливается). В то же время при штамповке тех же деталей единичными ходами пресс работает нормально, так как в этом случае для штамповки используется не каждый ход пресса и маховик успевает накопить необходимый запас энергии. Маховики выполняют литыми. У небольших прессов маховик устанавливают непосредственно на кривошипном валу. Такие прессы быстроходны - делают сотни ходов в минуту. Крупные кривошипные прессы, развивающие значительное усилие на ползуне, относительно тихоходны. У них вращение от электродвигателя к коленчатому валу передается через один или несколько промежуточных валов, связанных зубчатой передачей (рис. 7, а, 6, в). У тяжелых прессов нередко применяют двустороннюю передачу вращения на коленчатый вал (рис. 7, г). Это позволяет равномернее нагружать рабочий вал пресса.

Рис. 7. Схемы приводов механических прессов: передачи: а.- одноступенчатая; б – двух-ступенчатая; в – трехступенчатая; г - трехступенчатая двусторонняя; 1 – электродвигатель; 2 - передача кли-новидным ремнем; 3 -коленчатый вал с шатуном; 4 – маховик; 5 - муфта включения фрикционная;                 6 –тормоз.

 

Муфты включения, соединяющие маховик  с коленчатым или промежуточным  валом, обеспечивают включение и  выключение рабочих органов пресса при непрерывно-работающем двигателе и вращающемся маховике.

Рис.8. График допусти-мых усилий кривошип-ного пресса

Усилие на ползуне кривошипного механического пресса зависит от угла поворота кривошипа и увели-чивается при приближении ползуна к н.м.т. Допускаемое на ползуне усилие ограничивается прочностью колен-чатого вала Рк.в. - и зубчатых передач Рз.п (рис.8). В пас-порте пресса указывают номинальное усилие, за величину которого принимают усилие на ползуне, соответствующее его положению, когда кривошип не дошел до н.м.т. на . Величины номинальных углов указаны в ГОСТе. Для однокривошипных механических прессов простого дей-ствия с односторонним приводом =200, а для прессов двойного действия =100 . При двустороннем приводе эти значения будут соответственно 30 и 200.

График допускаемых  усилий (заштрихованный контур на рис.8) должен быть приведен в паспорте пресса. График усилий технологической операции должен находиться внутри этого контура и не пересекать его.

На современных прессах  применяют главным образом фрикционные муфты включения: однодисковые и многодисковые.

Фрикционные муфты включения  соединяют маховик с кривошипным валом за счет сил трения. Они позволяют включать пресс при любом положении ползуна, обеспечивают перемещение ползуна толчками и остановку его в любом положении, когда это необходимо по условиям работы или безопасности. Такие муфты устанавливают практически на всех выпускаемых в настоящее время прессах.

Дисковые фрикционные  муфты включения имеют один (однодисковые) или несколько (многодисковые) комплектов ведущих и ведомых дисков трения. Первые соединяются с непрерывнo вращающимся маховиком, а вторые - с кривошипным валом. При включении муфты ведомые диски прижимаются к ведущим и, за счет возникающих между ними сил трения, передают вращение от маховика на кривошипный или промежуточный вал. Диски сжимаются в большинстве случаев с помощью пневматики. Встречаются также фрикционные муфты с механическим и гидравлическим включением.

На  современных механических прессах применяют главным образом  одноднодиско- вые  фрикционные пневматические муфты (рис. 9).

Рис.9. Фрикционная однодисковая пневматическая муфта

Корпус  муфты 1 и ведущий диск 6 прикрепляются  болтами и штифтами 12 к маховику или шестеренке 13, постоянно вращающимся при вклю-ченном электродвигателе пресса в под-шипниках коленчатого вала 8. На этом валу жестко закреплен ведомый диск 10 с вкладышами 9 из фрикционного материала «ретинакс». При включении  муфты сжатый воз-дух подается через подводящую голов-ку 7 в полость крышки 2. Давление сжатого воздуха через диафрагму 5 передается на диск-поршень 11, свя-занный зубчатым зацеплением 3 с кор-пусом 1 муфты. Диск-поршень 11, передвигаясь, прижимает фрикци-онные вкладыши 9 к ведущему диску 6 и таким образом вращение от махо-вика или шестерни 13 передается на коленчатый вал 8. При выключении муфты подача сжатого воздуха  прекращается и под действием  пружин 4 диск-поршень отжимается. Корпус муфты 1 и ведущий  диск 6 прикрепляются болтами и  штифтами 12 к маховику или шестеренке 13, постоянно вращающимся при вклю-ченном электродвигателе пресса в под-шипниках коленчатого вала 8. На этом валу жестко закреплен ведомый диск 10 с вкладышами 9 из фрикционного материала «ретинакс».

При включении  муфты сжатый воздух подается через подводящую головку 7 в полость крышки 2. Давление сжатого воздуха через диафрагму 5 передается на диск-поршень 11, связанный зубчатым зацеплением 3 с корпусом 1 муфты. Диск-поршень 11, передвигаясь, прижимает фрикционные вкладыши 9 к ведущему диску б и таким образом вращение от маховика или шестерни 13 передается на коленчатый вал 8.

При выключении муфты подача сжатого воздуха  прекращается и под действием  пружин 4 диск-поршень отжимается.

Тормоза прессов служат для удержания ползуна пресса в верхнем положении при выключенной муфте. На современных механических прессах устанавливают главным образом дисковые фрикционные тормоза. На ранее выпускавшихся моделях и на отдельных малых современных прессах встречаются ленточные тормоза.

Дисковые тормоза работают аналогично дисковым фрикционным муфтам включения и их действие блокируется с работой муфты.

Рис. 10. Дисковый пневматический тормоз: 1 - приводной вал; 2  корпус тормоза; 3 - вставка из ретинакса; 4 - тормозные пружины;  5 - болты, 6 - крышка, 7 - тормозной диск; 8 - нажимной диск; 9 - поршень, 10 - мембрана, 11 - регулировочное кольцо; 12 – станина.

Рис. 11. Муфта-тормоз: 1 - тормозные пружины; 2 - поршень;  3 - фрикционный диск тормоза; 4 - маховик; 5 - фрикционные диски и муфты.

 

Корпус 2 дискового фрикционного тормоза (рис. 10) крепится к станине 12. Тормозной диск 7 с фрикционными вкладышами 3 из «ретинакса» закреплен на приводном валу 1 клиновой шпонкой.

При выключенной муфте  тормозные пружины 4 через нажимной диск 8 прижимают фрикционные вкладыши 3 к неподвижному корпусу 2, обеспечивая торможение вала 1. При включении муфты сжатый воздух перемещает поршень 9 и, связанный с ним болтами 5, нажимной диск 8, при этом пружины 4сжимаются и пресс растормаживается.

Регулировка тормозных пружин осуществляется кольцом 11, прикрепленным болтами к крышке 6.

В ряде случаев на механических прессах применяют тормоза, совмещенные с муфтой. Показанная на рис. 11 фрикционная муфта-тормоз исключает возможность одновременной работы муфты и тормоза. Благодаря этому значительно увеличивается надежность и долговечность устройства.

Фрикционные диски 5 муфты  установлены непосредственно в маховике 4, а фрикционный диск 3 тормоза с вкладышами жестко связан со станиной. При подаче сжатого воздуха поршень 2, перемещаясь, сначала освобождает тормоз, а затем включает муфту.

Рис. 12. Соединение шатуна с  ползуном: а - винтом с шаровой головкой; б - винтом и цилиндрическим пальцем .

 

Соединение шатуна с  ползуном осуществляется винтом с шаровой головкой, цилиндрическим пальцем или с помощью плунжеров.

Шатун 9 (рис. 12, а) небольшого пресса соединяют с ползуном 4 винтом 5 с шаровой головкой 2. Шатун имеет бронзовый вкладыш 8, внутренняя поверхность которого скользит по шейке кривошипного вала. Крышка 6 головки шатуна привертывается болтами 10. Винт 5 ввертывается в тело шатуна, а его шаровая головка 2 опирается на нижнюю часть 3 вкладыша ползуна 4.

Шаровая головка винта удерживается в ползуне верхней частью 11 вкладыша и гайкой 1. Винтовое соединение шатуна с ползуном позволяет регулировать высоту штампового пространства и устанавливать на пресс штампы разной высоты. Положение винта 5 в шатуне фиксируется устройством 7.

У ряда более крупных  прессов винт 5 соединяется с ползуном 4 шарнирно-цилиндрическим пальцем (валиком) 11 (рис. 12, 6). Для регулирования высоты штампового пространства на таких прессах винт 5 проворачивается зубчатым колесом 12, приводимым в действие специальным электродвигателем.

У мощных прессов шатун часто соединяют с ползуном одним или несколькими цилиндрическими плунжерами. Плунжеры ходят в специальных направляющих, что разгружает ползун от боковых усилий кривошипно-шатунного механизма и обеспечивает большую точность работы ползуна и меньший износ его направляющих.

Для предотвращения опускания ползуна при неисправном  тормозе и обеспечения более точной штамповки применяют уравновешиватели ползунов, представляющие собой обычно пневматические цилиндры, поршни которых связаны с ползуном. При опускании ползуна воздух в цилиндрах сжимается и выталкивается в реверсивный резервуар. При ходе ползуна вверх воздух, попадая из резервуара под поршни, частично разгружает коленчатый вал пресса от усилий, необходимых для подъема ползуна и верхней половины штампа. Наличие на прессе уравновешивателя приводит к более равномерному ходу ползуна и уменьшению износа штампов.

Для предупреждения поломок при перегрузке прессы оснащают предохранитель-ными устройствами, ограничивающими величину рабочего усилия на ползуне или вели-чину крутящего момента на коленчатом валу. Пример устройства первого типа показан на

рис. 13. Под шаровой подпятник 3 ползуна 2 устанавливают пластину 1 определенной прочности. При перегрузке пластина 1 разрушается.

В устройствах второго типа в систему маховик-муфта ставят шпильки, срезаемые при

Рис. 13. Предохранитель-ное устройство со срезаемой пластиной: 1 – пластина;  2 – ползун; 3 - шаровой подпятник.

перегрузке и освобождающие маховик, или эта система сконструирована так, что обеспечивает пробуксовыва-ние ведомой фрикционной муфты при перегрузке пресса. На ряде прессов применяют  гидравлические или гидропневматические предохранительные устройства.  . Для выталкивания отштампованных деталей из штампа, а также для создания усилия прижима заго-товки прессы оснащают вспомогательными силовыми цилиндрами – подушками. Подушки встраиваются в стол или ползун пресса. Прессы выпускают  с пневматическими (рис. 14, б) или гидропневматическими подушками. Усилие, создаваемое подушками, составляет примерно 5-15% номинального усилия пресса, а длина хода подушки равна примерно половине хода пресса. В крупных двух- и четырехкривошипных прессах устанавливают несколько подушек.

Для выталкивания деталей из штампа применяют  также пружинные выталкиватели (рис. 14, а) или выталкиватели с поперечной планкой (рис. 14, в). Планка 5 помещается в горизонтальном отверстии ползуна 6. При его движении вверх планка задерживается упорами 7, укрепленными на станине пресса, и толкает стержень 8 выталкивателя, который надавливает на отштампованную деталь 9 и выбрасывает ее из штампа.

Управление  механическим прессом осуществляется с помощью кнопок включения и выключения, расположенных на станине или на отдельной переносной стойке, или по-средством электропедали. Электрические органы управления действуют на золотник, открывающий или закрывающий доступ воздуха в систему пневмофрикционной муфты или тормоза.

Прессы, управляемые педалью или кнопками, оснащают блокирующим переключателем, обеспечивающим управление прессом с помощью одной из названных систем. Педаль включения обязательно должна иметь щиток, предохраняющий от случайных включений. Для безопасной работы на прессе применяют двухкнопочное (двурукое) включение. Причем кнопки располагают на таком расстоянии, чтобы их нельзя было включить одной рукой.

 

Рис. 14. Выталкиватели механического пресса: а - нижний многопружинный;  б - нижний пневматический;  в - верхний с поперечной планкой (1- конец штамповки.II- выталкивание); 1- стол пресса; 2 – пружины; 3 - пневматический цилиндр;  4 – поршень; 5-планка выталкивателя; б – ползун; 7 - упоры; 8 - стержень выталкивателя;  9 – деталь.