8.1. Коленорычажные прессы
Коленорычажный прессующий механизм (рисунок ниже) состоит из кривошипа 2 (коленчатый вал), шатуна 3 (как на паровой машине Уатта), который соединяет кривошип с двумя направленными вверх и вниз звеньями (серьгами) 4 и 5, к нижней серьге прикреплен ползун 6, который может перемещаться только строго вверх и вниз, а к нему – верхний штамп 7. При вращении кривошипа верхний штамп сначала движется быстро, а затем медленно, но с увеличением усилия. Положение, когда две серьги образуют прямую линию, называют мертвой точкой. В ней пресс развивает максимальное усилие. Пресс экономичен, так как кривая изменения усилия прессования от осадки близка к кривой прессования. Если к валу верхней серьги подвесить на двух тягах нижний штамп, то будет реализован плавающий прессующий механизм, аналогичный плавающей форме.
|
Схема коленорычажного механизма 1а – окружность, описываемая коленом коленчатого вала, 2 – кривошип, 3 – шатун, 4, 5 – звенья (серьги), 6 – ползун (чтобы верхний штамп 7 перемещался строго вверх и вниз и всегда попадал в пресс–форму), |
Двухстороннее прессование. Из–за трения порошка о стенки пресс–формы (внешнее трение) и между собой (внутреннее трение) верхний штамм останавливается (на мгновение), 4 и 5 продолжают выпрямляться и верхняя точка (ось, на которой закреплены верхние серьги) идет вверх. Она связана тягами с нижним штампом, который тоже идет вверх и прессует снизу. В процессе прессования это повторяется многократно, обеспечивая двухсторонее прессование. Это пример плавающего прессующего механизма, аналогичного плавающей форме. |
В качестве примера будут рассмотрены коленорычажные прессы ПК–630 и СМ–1085. В них нет перехода через мертвую точку, и имеется плавающий прессующий механизм, обеспечивающий двухстороннее прессование.
В прессе ПК–630 коленчатый вал 34, который вращает главная (самая большая) шестерня 29. К колену вала шарнирно присоединен шатун. 25 – тяга. 14 – нижний штамп. 10 – цилиндр с отверстием, заполняемый воздухом (демпфер, подушка). При перемещении цилиндра 10 вниз относительно поршня 9 воздух медленно выходит через отверстие, что предохраняет прессующий механизм от ударов при падении прессующего механизма в процессе цикла прессования.
В прессе СМ–1085 1, 3 – звенья, шарнирно соединенные с шатуном, 5 – ползун, 6 – верхний штамп, 7 – каретка, перемещающая по столу, 8 – нижний штамп. Под ним система автоматического регулирования глубины засыпки порошка в форму (матрицу) для получения одинаковой плотности заготовок.
Коленорычажные прессы производительны (быстрое перемещение штампов), просты в изготовлении (несмотря на сложность конструкции) и эксплуатации, но громоздкие, тяжелые, сложные в автоматизации и недостаточно мощные. Давление прессования (плотность заготовки) регулируют по глубине засыпки. Автоматизировать можно по величине микродеформации тяг или колонн (тензодатчики на пьзокерамике или пьезокристаллах).
Организация пауз при прессовании:
Переход через мертвую точку и подъем верхнего штампа.
Создание в элементах конструкции, например, в шарнирах звеньев, зазоров. Пока передающие усилие детали проходят (выбирают) этот зазор усилие не передается и образуется небольшая пауза.