Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для правки и контроля кривизны штанг

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для правки длинномерных стержней, в т.ч., балок, штанг и валов.

Известно устройство для правки валов, включающее две опоры, силовой шток (см. А.с. СССР №411938, МПК B21D 3/16, 1970 г.).

Недостатками известного устройства являются низкая производительность вследствие отсутствия контроля уровня деформации вала и невозможности выбора оптимальной величины деформации, а также недостаточная точность правки.

Известно устройство для правки и контроля прогиба валов, содержащее правильную и контрольную опоры, при этом последняя установлена выше правильной с возможностью ограниченного перемещения по вертикали (см. Патент РФ №2319567, МПК B21D 3/16, 2006).

Оснащение правильной опоры контрольной опорой позволяет контролировать кривизну вала до и после правки, не снимая вал с пресса.

Недостатками известного устройства являются недостаточная точность правки вследствие контроля кривизны вала только в зоне опор.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для правки и контроля кривизны штанг, содержащее неподвижный стол и подвижную плиту с жестко соединенным силовым упором, расположенные на неподвижном столе, по меньшей мере, две правильные опоры, подпружиненную относительно неподвижного стола контрольную опору, выполненную в виде стержня прямоугольного сечения, с возможностью ограниченного перемещения по вертикали относительно правильных опор, в средней части правильных опор выполнены ответно контрольной опоре сквозные продольные пазы, глубина которых превышает высоту контрольной опоры (см. Патент РФ №2581701, МПК B21D 3/16, 2016), которое принято за прототип.

Недостатками известного устройства являются недостаточная производительность и точность правки вследствие невозможности контроля кривизны штанг в процессе приложения и снятия нагрузки.

Целью предлагаемого технического решения является повышение производительности и точности правки.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для правки штанг, содержащем неподвижный стол и подвижную плиту с жестко соединенным силовым упором с опорной поверхностью, расположенные на неподвижном столе, по меньшей мере, две правильные опоры с опорной поверхностью, подпружиненную относительно неподвижного стола контрольную опору прямоугольного сечения, установленную в сквозных продольных пазах правильных опор с возможностью ограниченного перемещения по вертикали относительно правильных опор, при этом глубина пазов превышает высоту контрольной опоры, согласно техническому решению, неподвижный стол в задней части снабжен установленным вертикально, параллельно контрольной опоре, зеркалом прямоугольной формы, симметрично относительно опорной поверхности правильных опор, высота зеркала не меньше минимального расстояния между опорными поверхностями правильных опор и силового упора, неподвижный стол в передней части снабжен горизонтальным кожухом, установленным выше уровня опорной поверхности правильных опор, оснащенным боковыми кожухами, неподвижный стол спереди снабжен передним фартуком с образованием кожухом, фартуками и поверхностью неподвижного стола открытую со стороны контрольной опоры полости, при этом передний фартук на уровне опорной поверхности правильных опор снабжен, как минимум, одним источником света.

Передний фартук с неподвижным столом соединен посредством петель с возможностью поворота вокруг них.

Конструкция предлагаемого устройства правки поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства;

На фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;

На фиг. 3 - вид сбоку на устройство;

На фиг. 4 - вид Б на фиг. 3.

Устройство для правки штанг и валов, выполненное, например, на базе гидравлического пресса (на чертежах не указан), содержит неподвижный стол 1 (фиг. 1), подвижную плиту 2, жестко соединенную, например, со штоком 3 гидроцилиндра (на чертежах не показан) пресса.

Неподвижный стол 1 снабжен как минимум двумя разнесенными друг от друга опорами 4 и 5, в которых выполнены, например, сквозные углубления 6 для установки штанг и валов (фиг. 3 и 4), например, прямоугольной формы с опорной поверхностью 7.

Подвижная плита 2 в средней части снабжена силовым упором 8, установленным симметрично относительно опор 4 и 5, и выполнена, например, с продольным открытым углублением 9 с образованием верхней опорной поверхности 10.

В средней части опорной поверхности 7 опор 4 и 5, симметрично боковым стенкам (на фиг. не указаны), выполнен глухой паз 11 прямоугольного сечения. В пазах 11 опор 4 и 5, с возможностью ограниченного вертикального перемещения, установлена, ответно пазу 11, контрольная опора 12. С тыльной стороны опор 4 и 5, в средней их части, выполнены, например, вертикальные цилиндрические глухие отверстия 13 с частичным перекрытием опорной поверхности 7 паза 11. В отверстии 13 установлена пружина 14 с возможностью взаимодействия с нижней опорной поверхностью (на фиг. не указана) контрольной опоры 12, высота которой не больше глубины паза 11.

Неподвижная плита 1 выше уровня контрольной опоры 12 снабжена горизонтальным кожухом 15 с боковыми фартуками 16. Спереди опорная плита 1 снабжена передним фартуком 17, оснащенным, например, петлями 18 с осью 19, и установленным с возможностью взаимодействия с передним торцом горизонтального кожуха 15. Горизонтальный кожух 15 совместно с боковыми 16 и передним 17 фартуками и поверхностью неподвижного стола 1 образуют открытую со стороны контрольной опоры 12 полость 20. Неподвижный стол 1 в задней части, параллельно контрольной опоре 12 и симметрично относительно опорной поверхности 7 опор 4 и 5 снабжен зеркалом 21 прямоугольной формы, высота которого, например, не меньше наименьшего расстояния между опорными поверхностями 7 опор 4, 5 и 10 опоры 8.

Передний фартук 17, например, на уровне опорной поверхности 10 опор 4, 5, оснащен, как минимум, одним источником света 22, например, лампочкой.

Правильный стол 1 и подвижная плита 2 снабжены парой ограничителей хода 23 и 24 подвижной плиты 2, включающими установленные оппозитно друг относительно друга соответственно ограничительные опоры 25, 26 и регулируемые упоры 27, 28.

Упоры 27 и 28 выполнены, например, в виде резьбового штока с контргайкой (на фиг. не указаны).

Усилие пружины 14 больше половины веса контрольной опоры 12 (фиг. 2), но меньше половины суммарного веса контрольной опоры 12 и подлежащего правки штанги (вала, трубы).

Опорные поверхности 7 и 10 опор 4, 5, и упора 10 подвижной плиты 2 выполнены, например, цилиндрическими с целью обеспечения их касания со штангой или валом по линии или в точке.

Фиксация переднего фартука 17 в вертикальном положении обеспечивается, например, его оснащением пружинного замка (на фиг. не указан) с ответно выполненным в горизонтальном кожухе 15 выступа (на фиг. не указан).

Подготовка устройства к работе.

Перед правкой штанг и валов устанавливается максимально допускаемый их прогиб из условий превышения максимального напряжения предела текучести и не превышения временного сопротивления материала путем регулирования расстояния между опорами 25, 26 и упорами 27, 28 (фиг. 1).

Устройство работает следующим образом.

Перед установкой штанги (вала) на опоры 4 и 5 (фиг. 1) контрольная опора 12 (фиг. 3) приподнята над опорной поверхностью 7. При установке на опоры 4 и 5 штанги, например, шестигранного поперечного сечения, под действием силы тяжести контрольной опоры 12 и штанги, контрольная опора 12 опускается до уровня опорной поверхности 7, сжимая пружину 14. Под действием усилия штока 3 подвижная плита 2 и упор 8 опускается до касания со штангой, и последняя деформируется.

После снятия нагрузки и подъема штока 3 остаточная кривизна штанги определяется по наличию зазора между сопрягаемыми поверхностями штанги и контрольной опоры 12. При включенных источниках света 22, лучи света, при наличии зазора между контрольной опорой 12 и штангой, отражаются на поверхности зеркала 21. Оператору пресса нет необходимости отойти от рабочего места для оценки кривизны штанги.

При наличии остаточной деформации штанги, значит и зазора между контрольной опорой 12 и штангой, повторно прикладывается нагрузка на штангу путем опускания упора 8.

При необходимости передний фартук 17 может откидываться назад вокруг оси 19 для обеспечения контроля кривизны фронтальным осмотром.

Оснащение установки зеркалом 21 и источником света 22, обеспечивающим освещение штанги и контрольной опоры 12 по всей ее длине, позволяет осуществлять контроль кривизны заготовки после каждого цикла приложения нагрузки с рабочего места оператора. Этим обеспечивается повышение производительности и качества правки заготовок.