Лавриненко В.Ю., к.т.н., доц.

Московский государственный индустриальный университет

Феофанова А.Е., д.т.н., проф.

Московский государственный машиностроительный университет

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ продолжительности УДАРА при деформировании на молотах

При работе машин ударного действия различного технологического назначения вследствие кратковременности удара и возникновение больших сил часть энергии удара рассеивается, что снижает эффективность ударного воздействия на обрабатываемую заготовку или материал. Повышение коэффициента полезного действия (КПД) удара возможно за счет увеличения продолжительности удара, ведущего к увеличению степени деформации материала и созданию более благоприятных условий деформирования, что приведет к экономии энергии деформирования. Проведенные ранее экспериментально-теоретические исследования [1, 2] показали возможность повышения степени деформации заготовок и КПД удара при осадке на молоте за счет контролируемого увеличения продолжительности ударного взаимодействия инструмента с заготовкой.

В данной работе предложено решение задачи увеличения продолжительности и КПД удара при использовании специального устройства, устанавливаемого на нижний боек молота [3]. Корпус устройства (рис.1) состоит из нижней плиты 1, жестко прикрепленной к шаботу молота 2 и верхней плиты 3, между которыми расположены пружины 4, (например, тарельчатые пружины), которые могут быть затянуты винтом 5 до значений, равных или несколько больших, чем необходимая сила начала деформирования заготовки:

_{, (1)}

где - напряжение текучести материала заготовки, - площадь контакта заготовки и инструмента.

При этом зазор между нижней плитой 1 и верхней плитой 3 равен S.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. При падении бабы молота 6 в начальный момент деформирования заготовки 7 верхняя плита 3 сжимает пружины 4, при этом сила затяжки пружин 4 возрастает, и верхняя плита 3 начинает деформировать заготовку 7. При соприкосновении верхней и нижней плиты 1 и 3 с заготовкой происходит полное сжатие пружин 4, которое по возможности должно соответствовать концу деформирования. Таким образом, баба молота будет иметь общий ход деформирования, равный сумме хода сжатия пружин и деформации заготовки:

_{, (2)}

где - ход сжатия пружин; - деформация заготовки.

При этом часть энергии бабы молота пойдет на деформирование заготовки, часть на сжатие пружин 4, а продолжительность удара при деформировании увеличится за счет хода сжатия пружин.

Кроме этого, продолжительность удара можно контролировать и регулировать путем изменения параметров пружин, силы их предварительной затяжки и величины зазора S между плитами нижнего бойка молота.

Рис.1. Схема устройства для регулирования продолжительности удара:

1 – нижняя плита; 2 – шабот молота; 3 – верхняя плита; 4 – пружины; 5 – винты; 6 – баба молота; 7 - заготовка

Выводы

Применение разработанного устройства для регулирования продолжительности удара при деформировании можно использовать для увеличения продолжительности удара, повышения степени деформации материала и КПД удара, создания благоприятных условий деформирования, экономии расхода энергии и повышения эффективности работы различных технологических машин ударного действия.

Список литературы

1. Феофанова А.Е., Лавриненко В.Ю. Экспериментальные исследования процесса удара при осадке цилиндрических заготовок // Заготовительные производства в машиностроении. – 2012. - № 2. – С. 12-15.

2. Патент на полезную модель РФ № 92368. Устройство для регулирования времени удара / Лавриненко В.Ю., Семенов Е.И. , Феофанова А.Е. опубл. 20.03.2010. Бюл. № 8.

3. Патент на полезную модель РФ № 94182. Устройство бабы молота с контролируемым временем удара при деформировании заготовки. / Феофанова А.Е., Лавриненко В.Ю., Семенов Е.И. опубл. 20.05.2010. Бюл.№14.