установка для прессования

Формула изобретения

1. Установка для прессования, содержащая раму с вертикальными направляющими и горизонтальными верхней и нижней плитами, размещенный в направляющих под верхней плитой пуансон, привод перемещения пуансона в вертикальной плоскости, имеющий приводной вал, связанный с пуансоном через барабан с намотанным тросом, и фиксатор пуансона в вертикальной плоскости, отличающаяся тем, что привод перемещения пуансона выполнен в виде механизма подъема пуансона, в котором один торец приводного вала снабжен водилом, взаимодействующим с пальцем, установленным на периферии торца барабана, при этом оси барабана и приводного вала смещены относительно одна другой, второй торец приводного вала снабжен зубчатым механизмом, взаимодействующим с механизмом вращения приводного вала и фиксатором пуансона, при этом вертикальные направляющие снабжены дополнительными ограничителями хода пуансона в виде подпружиненных штифтов.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве механизма вращения приводного вала использована ручная лебедка.

3. Установка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в качестве зубчатого механизма приводного вала и фиксатора пуансона использована червячная передача.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве фиксатора пуансона использован храповой механизм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкции механических прессовых установок, работающих по принципу пресс-молота.

Пресс-молот это установка для обработки материалов давлением, создаваемым посредством ударов. Установка может быть использована для прессования изделий из сыпучих материалов, например, для прессования грунтоблоков.

Известен полиспастный пресс, содержащий раму с вертикальными направляющими, верхнюю подвижную плиту, установленную в направляющих станины с возможностью вертикального перемещения от механизма прямого хода с гибким элементом, и механизм возвратного хода в виде противовеса, связанного верхней подвижной плитой [1]

Этот пресс предназначен для опрессовки пакетов или штабелей мешков продукции, но не может развивать достаточное усилие, необходимое для прессования грунтоблоков, которое должно быть не менее 100-150 кг/см³.

Известен пресс, содержащий раму с вертикальными направляющими и горизонтальными, верхней и нижней плитами, размещенный в направляющих под верхней плитой пуансон пресса, привод перемещения пуансона в вертикальной плоскости, имеющий приводной вал, связанный с пуансоном пресса через промежуточное звено в виде барабана с намотанным тросом, и фиксатор пуансона пресса в вертикальной плоскости [2]

Однако этот пресс имеет сложную конструкцию и высокую энергоемкость, так как в нем предусматривается привод перемещения как для рабочего хода пуансона в нижнее положение для обработки детали, так и для подъема пуансона в верхнее положение для холостого хода.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в упрощении конструкции и снижении энергоемкости установки для прессования грунтоблоков за счет исключения привода рабочего хода путем использования свободного падения пуансона во время рабочего хода.

Это достигается тем, что привод перемещения пуансона выполнен в виде механизма подъема пуансона, в котором один торец приводного вала снабжен водилом, взаимодействующим с пальцем, установленным на периферии торца барабана, другой торец приводного вала снабжен зубчатым колесом, взаимодействующим с фиксатором пуансона пресса и механизмом ручного привода, при этом вертикальные направляющие снабжены дополнительными ограничителями хода пуансона в виде подпружиненных штифтов.

Кроме того, в качестве фиксатора пуансона пресса использован храповый механизм, взаимодействующий с приводным валом. Кроме того, в качестве фиксатора приводного вала и зубчатого механизма использована червячная передача.

Конструкция установки для прессования грунтоблоков относится к пресс-молотам простого действия, где рабочее усилие привода действует только при подъеме пуансона, а рабочий ход происходит свободным падением пуансона.

На фиг.1 представлена установка для прессования грунтоблоков, общий вид; на фиг.2 вид установки, обеспечивающей раскалывание чурок на дрова.

Установка содержит раму 1 с вертикальными стойками-направляющими 2 и горизонтальными верхней 3 и нижней 4 плитами. На плите 4 устанавливают технологический блок в виде матрицы 5.

Кронштейны 6 крепятся с возможностью поворота на оси 7, которая установлена во втулках 8, закрепленных на плите 4. С помощью поворотных кронштейнов 7 обеспечивается поворот до горизонтального положения передней стенки матрицы, необходимый для съема прессованного грунтоблока. Внутренние стенки матрицы снабжены метками, дозирующими объем засыпаемого прессуемого грунта. Матрица 5 снабжена уплотнительным элементом 9, взаимодействующим с пуансоном 10, размещенным под верхней горизонтальной плитой 3. Пуансон 10 установлен в вертикальных направляющих стойках 2, при этом пластины 11 обеспечивают равномерный зазор между поверхностями пуансона 10 и стоек 1. Зазор обеспечивает свободное падение и подъем пуансона 10 без перекосов и заеданий. Пуансон 10 выполнен в виде пустотелой прямоугольной емкости для увеличения веса заполняемой песком, грунтом, чугунной стружкой и т.п. материалами.

На верхней поверхности пуансона 10 закреплен трос 12, механизма подъема, который намотан на барабан 13, выполненный в виде шкива, установленного в окне верхней плиты 3 и закрепленного с помощью вала 14 на верхней плите 3. Диаметр шкива 13 выбирают таким образом, чтобы расстояние от нижней плоскости пуансона 10 в исходном верхнем положении до поверхности матрицы 5 (т.е. высота падения пуансона) составляло менее длины окружности шкива 13.

На периферии торца шкива-барабана 13 закреплен палец 15, взаимодействующий с водилом 16, выполненным в виде стальной пластины, закрепленной в осевом пазу на торце приводного вала 17. Крепление водила в пазу осуществляют, например, сваркой. Приводной вал 17 установлен в корпусе 18, закрепленным на верхней плите 3. При этом оси приводного вала 17 и вала 14 смещены относительно друг друга на величину , которую выбирают, исходя из работоспособности указанной кинематической связи.

Второй торец приводного вала 17 снабжен зубчатым механизмом 19, взаимодействующим с механизмом вращения приводного вала 20 и фиксатором 21 пуансона в вертикальной плоскости, который обеспечивает вращение приводного вала 17 только в одну сторону. Фиксатор 21 выполнен в виде храпового механизма, закрепленного на верхней плите 3 и взаимодействующего с механизмом 20 вращения приводного вала.

На фиг.1 изображен вариант механизма вращения приводного вала 17 в виде ременной передачи, содержащей шкивы 22, 23 и ремень 24 с ручным приводом от рукоятки 25. Возможно также, что в качестве зубчатого механизма 19 приводного вала 17 и одновременно фиксатора 21 пуансона может быть использована червячная передача, обладающая самоторможением.

Кроме того, в качестве механизма 20 вращения приводного вала могут быть использованы ручная лебедка или электродвигатель.

Установка для прессования грунтоблоков содержит ограждение, выполненное в виде решеток 26, установленных по периметру установки, прикрепленных к вертикальным стойкам. Переднее ограждение выполнено в виде дверок 27, которые кинематически связаны с подпружиненными штифтами 28, выполняющими функцию ограничителей хода пуансона вниз при открытых дверях 27.

На фиг.2 изображена установка для прессования, обеспечивающая новое функциональное назначение колку дров. Для того к нижней плоскости пуансона 10 по его центру крепят клин 29, а в матрицу 5 или на ее место устанавливают чурок 30.

Установка работает следующим образом.

В исходном состоянии перед началом работы пуансон находится в верхнем положении, штифты 28 при открытых дверях 27 выступают над поверхностью стоек 1.

Передняя стенка матрицы 5 фиксируется в вертикальном положении. В матрицу 5 засыпают прессуемый материал до заданного объема. На поверхность прессуемого материала в матрицу 5 укладывают уплотнительный элемент 9. Дверки 27 ограждения закрывают, при этом штифты 28 задвигаются внутрь стоек 1. Затем с помощью рукоятки 25 поворачивают через кинематическую связь приводной вал 17. При этом водило 16 зацепляет палец 15 и поворачивает шкив 13, на который наматывается трос 12, поднимающий пуансон в крайнее верхнее положение. Вследствие смещения осей вала 17 и шкива 13 происходит расцепление водила 16 и пальца 15 и пуансон осуществляет свободное падение и ударяет по уплотнительному элементу 9 и прессуемому материалу в матрице.

Шкив 13 при разматывании троса 12 от падения пуансона совершает часть полного оборота и при дальнейшем принудительном вращении рукоятки 25 и вала 17 водило 16 снова зацепит палец 15 и обеспечит поворот шкива 13, на который наматывается трос 12, поднимая пуансон.

От случайного падения пуансон при отпускании рукоятки 25 (или отключении электродвигателя) предохраняется фиксатором, например храповым механизмом 21. После заданного числа ударов пуансон устанавливают в исходном верхнем положении. Дверки 27 открывают, при этом выдвигаются штифты 28. Передняя стенка матрицы 5 устанавливается в горизонтальное положение, уплотнительный элемент 9 снимается, обеспечивая возможность извлечь из матрицы спрессованный блок. Затем переднюю стенку матрицы фиксируют вертикально и весь цикл повторяется.

В режиме колки дров на нижней плоскости пуансона 10 крепится клин 29, а в матрицу 5 или на ее место устанавливают чурак и осуществляют те же действия, что и при прессовании: закрывают дверки 27, вращают рукоятку 25, поднимают пуансон 10 в крайнее верхнее положение до расцепления водила 16 с пальцем 15, при котором пуансон свободно падает и с помощью клина 29 раскалывает чурак.

Нижняя плита 4 может фиксироваться на различной высоте в зависимости от режима. Благодаря этому с помощью этой установки можно дробить слежавшиеся удобрения или прессовать торфяные или топливные брикеты, прессовать отходы как биотопливо, производить аналогичные работы.

Простота конструкции, минимальная энергоемкость, возможность использования для различных работ позволяет использовать предлагаемую установку в фермерском хозяйстве, при небольших объемах строительства, когда из вынутого грунта под фундамент можно сразу делать грунтоблоки для дальнейшего строительства. Для производства грунтоблоков могут быть использованы глины, суглины, супеси, лессы, чернозем, обладающие достаточной связностью без дополнительного их увлажнения, т.е. при естественной или карьерной влажности, составляющей 12-18% Если воды менее 12% грунт труднее перемещать и сцепление фракций между собой недостаточно, что повлечет за собой образование трещин, при влажности более 18% грунт прилипает к инструменту, слабее утрамбовывается, готовый блок трудно извлечь из формы, так как он деформируется.

С помощью предлагаемой установки при соблюдении требований к исходному материалу получают блоки с прочностью на сжатие 30-35 кг/см².