Форматор-вулканизатор

В форматоре-вулканизаторе направляющие подвижной траверсы выполнены с уклоном для движения полукамер без разворота. Для движения полукамер с разворотом в направляющих подвижной траверсы выполнены паз и кулиса, жестко связанная с подвижной траверсой.

размещены бойонетные запоры, закрывающиеся и открывающиеся посредством гидроцилиндров поворота бойонетных колец, на направляющих подвижной траверсы, форма которых выбирается в зависимости от получения оптимальной кинематической схемы движения подвижной траверсы, устанавливаются датчики контроля синхронности движения гидроцилиндров.

В форматоре-вулканизаторе направляющие подвижной траверсы выполнены с уклоном для движения полукамер без разворота. Для движения полукамер с разворотом в направляющих подвижной траверсы выполнены паз и кулиса, жестко связанная с подвижной траверсой.

Технический результат заключается в использовании гидравлического привода траверсы вместо электромеханического, что, обеспечивая необходимую кинематику движения, упрощает конструкцию, снижает металлоемкость, повышает надежность форматора-вулканизатора, существенно уменьшая потребление электроэнергии. Отдельно следует отметить экологичность данного решения.

На Фиг.1 представлена конструкция предлагаемого устройства, содержащая станину 1, направляющие подвижной траверсы с двумя верхними полукамерами вулканизации 2, гидроцилиндры подъема подвижной траверсы 3, гидроцилиндры поворота бойонетного кольца 4, камеры вулканизационные 5, подвижную траверсу 6, автоматический останов 7.

За счет формы направляющих перемещение подвижной траверсы 6 может осуществляться в двух основных вариантах:

1) без разворота полукамер (подъем и сдвиг) (Фиг.2);

2) с разворотом полукамер на 90 градусов (подъем и сдвиг с разворотом) (Фиг.3).

На Фиг.2 обозначены: 2 - направляющая подвижной траверсы с двумя верхними полукамерами вулканизации, 3 - гидроцилиндр подъема подвижной траверсы, 8 - нижняя вулканизационная полукамера, 9 - верхняя вулканизационная полукамера, 6 - подвижная траверса. На Фиг.3 обозначены: 2 - направляющая подвижной траверсы с двумя верхними полукамерами вулканизации, 3 - гидроцилиндр подъема подвижной траверсы, 8 - нижняя вулканизационная полукамера, 9 - верхняя вулканизационная полукамера, 6 - подвижная траверса, 10 - паз, 11 - кулиса.

Оба варианта позволяют осуществлять загрузку заготовок с проходящего сверху конвейера, что особенно важно при производстве крупногабаритных шин.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. 1) вулканизационные камеры открыты (Фиг.2, а; Фиг.3, а);

2) загрузка форматора-вулканизатора происходит сверху с помощью проходящего над форматором-вулканизатором конвейера;

3) под действием гидроцилиндров 3 происходит соединение верхней полукамеры 9 с нижней 8 (Фиг.2, б, в; Фиг.3, б, в), полукамеры вулканизации запираются бойонетными запорами посредством гидроцилиндров бойонетных колец; при этом основную нагрузку создаваемого внутри вулканизационной камеры давления принимают на себя бойонетные запоры и стоящие на бойонетных запорах гидроцилиндры, что, в свою очередь, позволяет существенно снизить массу траверсы, выполняющей в системе электромеханического привода роль пресса;

4) по окончании процесса вулканизации гидроцилиндрами 3 производится отрыв верхней полукамеры 9 от нижней 8, при этом вертикальное движение верхних полукамер обеспечивается вертикальным пазом соответствующей части направляющих;

5) дальнейшим движением гидроцилиндров 3 верхние полукамеры 9 приводятся в положение, позволяющее осуществить разгрузку форматора-вулканизатора;

6) фиксация подвижной траверсы 6 с верхними полукамерами 9 в верхней точке производится теми же гидроцилиндрами 3, для этого в гидроцилиндрах устанавливаются клапаны, обеспечивающие необходимое давление перекрыванием движения жидкости;

страховочную фиксацию можно обеспечить дополнительным устройством. Это устройство может быть выполнено, например, в виде трехплечего рычага с пружинной фиксацией в двух крайних позициях таким образом, что средний рычаг в исходной позиции исполняет роль упора для траверсы, верхний рычаг освобождает упор, переводя устройство во вторую позицию, нижний рычаг, при движении траверсы вниз, переводит устройство в исходную позицию.

Для случая сдвига полукамер без разворота (Фиг.2) ориентация верхних полукамер 9 в горизонтальном положении обеспечивается расположением точки подвеса выше центра масс на вертикальной оси, проходящей через центр масс.

Для случая с разворотом (Фиг.3) делаются пазы в направляющих и кулисы, жестко связанные с подвижной траверсой 6. При достижении роликом кулисы верхней точки паза происходит разворот траверсы относительно этой точки. При этом движение ролика подвижной траверсы 6, скользящего по направляющей 2, происходит по дуге окружности с центром в центре ролика кулисы в верхней точке паза и радиусом равным расстоянию от центра ролика кулисы до центра ролика подвижной траверсы.

Для предотвращения перекоса подвижной траверсы, а также для остановки в верхней точке движения подвижной траверсы, на направляющих устанавливаются датчики контроля синхронности движения гидроцилиндров 3, которые функционально связаны с клапаном перекрывания движения жидкости в гидроцилиндрах. Помимо этого, для предотвращения движения траверсы далее верхней точки следует предусмотреть установку упоров на случай выхода из строя датчиков контроля.

Для обеспечения движения подвижной траверсы 6 в требуемом направлении гидроцилиндры 3 устанавливаются не вертикально, а под некоторым наклоном в сторону требуемого направления. Нахождение значения оптимального угла наклона гидроцилиндров является задачей оптимизации, для решения которой могут быть использованы алгоритмы, известные из курса математического программирования. При этом допустимое множество решений, целевая функция и критерий поиска выбираются с учетом технических требований, технических возможностей и ограниченности каких-либо ресурсов. Примером подобного рода задачи может быть следующая задача.

Предположим, что при подъеме траверсы гидроцилиндры действуют на нее с постоянной по модулю силой, по модулю равной F. Предположим, что траектория движения траверсы состоит из двух частей - вертикальной и задаваемой дифференцируемой функцией f(x) (см. Фиг.4). Предположим, что требуется найти значение угла наклона гидроцилиндров, при котором значение А работы силы, действующей на траверсу со стороны гидроцилиндров, было бы минимальным. При условии известных координат х₁, y₁, y₂, x₃, y₃ (координаты нижней точки,

верхней точки вертикального движения и крайней точки движения траверсы, см. Фиг.4) данная задача сводится к нахождению координат (x₀,y₀) точки крепления гидроцилиндров. В общем случае работа А силы F на конечном участке s траектории перемещения ее точки приложения равна алгебраической сумме элементарных работ этой силы на всех бесконечно малых участках траектории:

Распишем значение А с учетом разбиения траектории движения траверсы на две части.

Таким образом, получено выражение для целевой функции. В итоге требуется решить задачу Аmin при некоторых дополнительных условиях, накладываемых на переменные величины (в частности, естественным является условие x₀<х₁). Конкретное оптимальное или близкое к оптимальному решение такого рода задачи может быть получено аналитическими (в случае, когда функция f(x) выражается подходящим для этого образом), численными или графическими методами. В частности, аналитически решение может быть найдено с помощью метода множителей Лагранжа.

Источники информации

1. А.С. СССР 1271761 М. Кл. В29С 35/04, приоритет 17.06.85

2. http://www.tambovpolimer.ru/katalog_id/28/

3. Вулканизационное оборудование шинных заводов. Цыганок И.П. М.: Машиностроение, 1967 г., с.86.

1. Форматор-вулканизатор, содержащий станину, нижние неподвижные полукамеры вулканизации, подвижную траверсу с закрепленными на ней верхними полукамерами вулканизации, направляющие подвижной траверсы, привод подвижной траверсы, отличающийся тем, что привод подвижной траверсы выполнен гидравлическим в виде дополнительно введенных, установленных под наклоном в сторону требуемого перемещения траверсы гидроцилиндров с шарнирным закреплением на станине и траверсе, на вулканизационных полукамерах размещены байонетные запоры, закрывающиеся и открывающиеся посредством гидроцилиндров поворота байонетных колец, на направляющих подвижной траверсы, форма которых выбирается в зависимости от получения оптимальной кинематической схемы движения подвижной траверсы, устанавливаются датчики контроля синхронности движения гидроцилиндров.

2. Форматор-вулканизатор по п.1, отличающийся тем, что направляющие подвижной траверсы выполнены с уклоном для движения полукамер без разворота.

3. Форматор-вулканизатор по п.1, отличающийся тем, что в направляющих выполнены пазы, по которым движутся ролики кулис, жестко связанных с подвижной траверсой для обеспечения движения верхних полукамер с разворотом.