винтовой пресс
Классы МПК: | B30B1/20 приводимым в действие рукой |
Автор(ы): | Дворников Л.Т., Эйрих А.А. |
Патентообладатель(и): | Сибирская государственная горно-металлургическая академия |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-06-06 публикация патента:
10.01.1998 |
Изобретение относится к механическим прессовым машинам. Винтовой пресс содержит винт с двумя участками резьбы разного шага, гайки и привода, при этом участки резьбы расположены в порядке убывания шага в направлении перемещения гаек, которые являются опорами для помещения между ними объекта прессования. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
Винтовой пресс, содержащий винт с двумя участками резьбы разного шага, гайки и привод, отличающийся тем, что участки резьбы расположены в порядке убывания шага в направлении перемещения гаек, которые являются опорами для помещения между ними объекта прессования.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к механическим прессовым машинам. Известен винто-рычажный механизм пресса [1] содержащий винт с двумя нарезками (левой и правой) одинакового радиуса и шага, две гайки, входящие в соединение с винтом, два рычага, соединенных в шарниры с гайками между собой и с подвижным ползуном, скользящим в неподвижных направлениях и воздействующим на объект прессованиями. Недостатком известного пресса является малый коэффициент усиления. Наиболее близким к заявляемому является винтовой пресс [2] содержащий винт с двумя участками резьбы разного шага, гайки и привод. Недостатком этого пресса является малый коэффициент усиления и невозможность использования его в широком диапазоне усилий. Задачей изобретения является создание такого винтового пресса, который позволил бы существенно повысить коэффициент усиления между приложенным усилием и усилием, действующим на объект прессования. Сущность изобретения состоит в том, что в винтовом прессе, включающем в себя винт с двумя резьбами, гайками и привод, участки резьбы расположены в порядке убывания шага в направлении перемещения гаек, а гайки выполняют роль опор для помещения между ними объекта прессования. Предлагаемый винтовой пресс представлен на чертеже. Пресс состоит из стержня с резьбами 1 и 2, имеющими средние радиусы r1 и r2, углы подъема резьб 1 и 2 шаги винта h1 и h2. Винт вращается рукоятью 3 радиусом R и закреплен в подшипниках. На винте накручены гайки 4 и 5 с упорами, которые, в частности, не позволяют гайкам вращаться. Гайки являются опорами для помещения между ними объекта, подвергающегося обработке. Если повернуть винт 1 рукоятью 3 на некоторый угол силой F, гайки 4 и 5 с упорами сблизятся между собой на расстояние DS равное разности прохождения путей гайками 4 и 5, т.е. наS = S2- S1 (1)
Работы, совершаемые силами F и Q с учетом (1) определяются уравнениями
AQ= QS = Q(S2-S1) ; AF= FR (2)
Очевидно, что работа, которую совершает сила F на рукояти при повороте ее и винта на некоторый угол если в первом приближении пренебречь потерями на трение, равна работе, которую совершает сила Q на гайках с упорами, тогда из соотношения (2) найдем, что
Здесь Q получаемая сила,
F действующая сила (на рукояти),
(S2-S1) разность хода гаек,
R радиус рукояти,
- угол поворота рукояти. Чтобы найти разность хода гаек, выразим S2 и S1 через шаги резьб
Подставив (4) и (3), найдем, что
Из (5) видно, что усилие будет тем больше, чем меньше окажется разность шагов (h2-h1). Представим шаги h1 и h2 участков резьб винта через радиусы резьб (r1 и r2) и углы подъема резьб ( (1 и 2) )
h1= 2r1tg1, h2= 2r2tg2 (6)
Подставим эти значения шагов из (6) в формулу (5) и получим
Из полученного следует, что путем изменения r1, 1 r2 и 2 можно добиваться в (7) какого угодно по малости знаменателя (r2tg2-r1tg1) т.е. получать какое угодно большое значение усилия прессования Q. Так как этот знаменатель теоретически может быть доведен до нуля, то сила Q может достигать бесконечно больших значений. Коэффициент усиления в таком прессе будет иметь значение
что показывает принципиальное отличие предлагаемого пресса от прототипа.