Малогабаритный пресс

 

Полезная модель «Малогабаритный пресс» относится к области машиностроения, а именно к прессовому оборудованию и предназначена для исследовательских пусконаладочных работ с изготовлением сложных профилей внутренней или наружной поверхности.

Сущность полезной модели заключается в том, что для упрощения конструкции пресса и уменьшения энергозатрат и трудозатрат для его эксплуатации подобраны оптимальным образом параметры пресса, в частности, отношение диаметра рабочего цилиндра и диаметра загрузочной камеры Dц/dк=2÷5, при возможной автономной работе 40-45 рабочих смен (8 час.) и давлении в пневмосети 4÷6 ата.

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к прессовому оборудованию лабораторного типа и предназначена для исследовательских пусконаладочных работ при изготовлении сложных профилей внутренней или наружной поверхности.

Современное развитие наукоемких технологий предусматривает максимальное вовлечение в этот процесс инициативу частного сектора. Сдерживает это вовлечение сложность и дороговизна высококлассного оборудования, в котором порой нет необходимости да и не под силу изобретателю. Необходимо простое, дешевое и экономичное оборудование для изготовления относительно качественных образцов, но в различных вариантах, например, профилированных поверхностей с разными параметрами.

Известно техническое решение по патенту 2294837, Бюл. 7, от 10.03.2007 г. Это решение предусматривает обработку взрывоопасных материалов и является сложным и дорогостоящим.

Известен патент 2310564 от 20.05.2007 г., который решает проблемы управления пневмогидравлическими силовыми приводами машин и является сложным и дорогостоящим.

Известен патент 2104157 от 10.02.1998 г.Сибирской горно-металлургической Академии, который решает проблему управления многокаскадных гидроцилиндров, содержащих энергоносители и является сложным и дорогостоящим.

Известно техническое решение по АС СССР 365280, от 29.03.1977 г., которое обеспечивает выпрессовку пластичной массы, например, полиэтиленовой. Недостаток пресса заключается в том, что он имеет двухступенчатую характеристику изменения усилия во время рабочего хода,

тогда, как для выпрессовывания требуется плавное изменение усилия от максимума до нуля.

При этом рабочий ход завершается стравливанием рабочего тела (например, воздуха) в атмосферу. После этого наступает следующий цикл с выбросом рабочего тела. Расход рабочего тела (воздуха) или воды при использовании гидропресса составляет за смену несколько десятков кубометров или в переводе на электроэнергию около 30-50 кВт/ч.

Наиболее близким техническим решением к заявленной полезной модели является техническое решение по АС СССР 679422 от 15.08.1979 г., в котором технологический цикл предусматривает, что подпоршневая полость рабочего цилиндра пресса, выполнена герметичной, высотой больше хода поршня рабочего цилиндра и снабжена обратным клапаном питания сжатым воздухом (Фиг.1). Указанный технологический цикл обеспечивает большую мощность прессования и экономию рабочего тела (сжатого воздуха), однако, это достигается сложностью конструкции и возможна утечка рабочего тела (при ненадежной работе обратного клапана). Дальнейшее уменьшение расхода рабочего тела и энергосбережения при изготовлении продукции возможно, за счет технологии безсбросового цикла рабочего тела при изготовлении продукции на конструкции выполненной по полезной модели.

Задачей на решение которой направлена полезная модель, является уменьшение энергозатрат и упрощение конструкции пресса при изготовлении заданной продукции. Техническим результатом, достигаемым в заявленной полезной модели, является удешевление оборудования и снижение энергозатрат при изготовлении вязких, в основном пластмассовых изделий.

Согласно полезной модели заявленный технический результат достигается тем, что пневматический пресс, включающий рабочий пневмоцилиндр с поршнем, шток которого с обратной стороны является поршнем, входящим в подогреваемую загрузочную камеру с пластической массой, имеющей выход в формующую матрицу с фильерами, силовой каркас и систему воздухопроводов от источника пневмопитания (4÷6 ата)

отличающийся тем, что с целью удешевления оборудования и снижения энергоемкости технологического процесса диаметр рабочего цилиндра и диаметр загрузочной камеры выбраны в соотношении Dц/dк=2÷5.

Полезная модель поясняется следующими фигурами чертежей:

Фиг.1 - схематический чертеж прототипа.

Фиг.2 - фотография полезной модели.

Фиг.3 - схематический чертеж заявленной полезной модели.

Фиг.4 - график оптимального соотношения диаметра рабочего цилиндра Dц и диаметра загрузочной камеры dк

Полезная модель (Фиг.2, 3) состоит из редуктора с датчиком давления 2, верхнего штуцера 3, рабочего цилиндра 4, верхнего поршня 5, нижнего поршня 6, нижнего цилиндра 7 с загрузочной камерой 8 и формовочным материалом 9, нагревательного устройства 10, датчика температуры 11, формовочной полости 12, профилированных фильер 13, регулировочного крана 15 и нижнего штуцера 16.

Работает полезная модель следующим образом. Рабочее тело (сжатый воздух) 1, величина которого (давление) контролируется редуктором с датчиком давления 2, поступает через регулировочный кран 15 и верхний штуцер 3 в рабочий цилиндр 4 и воздействует на верхний поршень 5, который другим своим концом представляет собой поршень 6, входящий в нижний цилиндр 7. В загрузочной камере 8, размещенной в полости этого цилиндра находится формовочный материал 9, например, полистирол (обычно в гранулах), который при воздействии температуры от нагревательного устройства 10, контролируемое датчиком температуры 11, приобретает рабочее жидко-пластичное состояние. Под давлением поршня 6, материал 9 заполняет формовочную полость 12 и проходя через профилированные фильеры 13 выходит в виде заданной продукции 14 трубчатого или ленточного типа. После завершения цикла, когда поршень 6 дошел до своего крайнего нижнего

положения и выход продукции прекратился - регулировочным краном 15, через штуцер 16 создают противодавление под поршнем 5 относительно давления над поршнем и возвращают поршень 5 в первоначальное верхнее положение при малой вязкости остатков формовочного материала 9 на поверхности поршня 6. Заполняют загрузочную камеру 8 формовочным материалом 9. Регулировочным краном 15 стравливают давление под поршнем 5 и направляют давление 1 через шнур 2 в надпоршневое пространство поршня 5. Поршень 6 входит в цилиндр 7 и цикл повторяется.

Особенностью полезной модели является очень малое расходование рабочего тела. Так, при необходимости автономной работы (без использования заводской пневмосети) одного стандартного баллона сжатого воздуха хватает на 40-45 циклов. При этом, с учетом того, что цикл подобран по времени на 1 рабочую смену (8 час.) при рабочем давлении 4÷6 ата, рабочий процесс проходит практически в автоматическом режиме, при безсбросовом режиме рабочего тела и 8 кВт потребляемой электроэнергии, что в 3-5 раз меньше чем в современных промышленных прессах, мощность которых десятки тонн.

Таким образом задача на решение которой направлена полезная модель выполняется.

В результате экспериментальных исследований выявлено оптимальное соотношение диаметра рабочего цилиндра и диаметра загрузочной камеры Dц/dк, которая составляет D ц/dк=2÷5, при минимальном потреблении электроэнергии (Фиг.4).

Пневматический пресс, включающий рабочий пневмоцилиндр с поршнем, шток которого с обратной стороны является поршнем, входящим в подогреваемую загрузочную камеру с пластической массой, имеющей выход в формующую матрицу с фильерами, силовой каркас и систему воздухопроводов, отличающийся тем, что, с целью удешевления оборудования и снижения энергоемкости технологического процесса, диаметр рабочего цилиндра и диаметр загрузочной камеры выбраны в соотношении D ц/dк=2÷5.



 

Наверх