FORGE HAMMER
МОЛОТ КУЗНЕЧНЫЙ

Изобретение относится к кузнечно-штамповочному оборудованию ударного действия для горячей и холодной обработки металлов давлением.
Известен молот для погружения в грунт строительных элементов, включающий корпус с установленным в нем с возможностью перемещения ударником, шабот и электромотор с приводом, в состав которого включен барабан с гибким элементом, соединенным с ударником (RU №2186175 С2, МПК E02D 7/08, 27.07.2002).
Недостатками известного молота являются пониженная надежность молота вследствие наличия в ударнике гнезда для подвижной тяги, резко ослабляющего ударник, работающий в циклическом ударном режиме, а также ограниченные технологические возможности, что исключают его использование в качестве кузнечного молота.
Известен молот для погружения в грунт строительных элементов, включающий корпус с установленным в нем с возможностью перемещения ударником, шабот и электромотор с приводом, в состав которого включен барабан с гибким элементом, соединенным с ударником (RU №2309222 С1, МПК Y02D 7/08, 27.10.2007).
Недостатками известного молота являются большие габариты и вес, сложность конструкции, большие динамические нагрузки в приводе и ограниченные технологические возможности, что исключают его использование в качестве кузнечного молота.
Изобретение решает задачу механизации, а также повышения производительности в ремонтных мастерских при выполнении кузнечно-штамповочных операций.
Технический результат заключается в возможности регулирования силы удара, снижение динамических нагрузок на конструкцию.
Указанный технический результат достигается тем, что в молоте кузнечном, содержащем корпус с установленным в нем с возможностью перемещения ударником, шабот, соединенный с электрической сетью электромотор с приводом, включающим барабан с намотанным на него гибким элементом, соединенным с ударником, и педаль управления молотом, согласно изобретению привод снабжен дифференциальным механизмом, один вал которого соединен с электромотором, второй вал с установленным на нем первым замкнутым стопорным пружинным тормозом с первым электромагнитом соединен с барабаном, а на третьем валу установлен второй замкнутый стопорный пружинный тормоз со вторым электромагнитом, при этом первый и второй электромагниты соединены с электрической сетью посредством, соответственно, параллельно включенных нормально открытого первого силового контакта и нормально открытого концевого выключателя и параллельно включенных нормально открытого второго силового контакта и нормально закрытого концевого выключателя, причем упомянутые концевые выключатели первого и второго электромагнитов установлены в верхней части корпуса с возможностью контакта с ударником, а нормально открытые первый и второй силовые контакты выполнены с возможностью контакта с педалью управления молотом, при этом ударник выполнен подпружиненным, а длина гибкого элемента равна максимальному ходу ударника.
На фиг. 1 показана кинематическая схема молота кузнечного; на фиг. 2 представлена электрическая схема молота кузнечного в отключенном от электрической сети положении, на фиг. 3 представлена электрическая схема молота кузнечного при движении ударника вниз; на фиг. 4 представлена электрическая схема молота кузнечного при движении ударника вверх; на фиг. 5 дана схема педали управления молотом.
Молот кузнечный включает в себя корпус 1, внутри которого размещен ударник 2, шабот 3 с установленной на нем наковальней (на фиг. не показана), электромотор 4, соединенный с электрической сетью 5. В состав привода молота входит барабан 6 с намотанным на нем гибким элементом 7 (тросом или цепью), соединенным с ударником 2, и дифференциальный механизм 8. Вал 9 солнечной шестерни 10 дифференциального механизма 8 соединен с электромотором 4. Вал 11 водила 12 дифференциального механизма 8 соединен с барабаном 6, при этом на валу 11 водила 12 установлен замкнутый стопорный пружинный тормоз 13 с электромагнитом 14. На валу 15 коронной шестерни 16 дифференциального механизма 8 установлен замкнутый стопорный пружинный тормоз 17 с электромагнитом 18. На ударнике 2 установлена пружина 19, второй конец которой связан с корпусом 1. Электромагнит 14 связан с сетью 5 через параллельно включенные нормально открытый силовой контакт 20, выполненный с возможность управления через педаль 21, и нормально открытый концевой выключатель 22, установленный в верхней части 23 корпуса 1 с возможностью взаимодействия с ударником 2. Электромагнит 18 связан с сетью 5 через параллельно включенные нормально открытый силовой контакт 24, выполненный с возможность управления через педаль 21, и нормально закрытый концевой выключатель 25, установленный в верхней части 23 корпуса 1 с возможностью взаимодействия с ударником 2. Электромотор 4 соединен с электрической сетью 5 через рубильник 26.
Молот кузнечный работает следующим образом. При включении рубильника 26 к электрической сети 5 подключается электромотор 4, вал 9 которого начинает вращаться, и электромагнит 18 через нормально закрытый концевой выключатель 25, поскольку ударник 2 находится в верхнем положении и взаимодействует с нормально закрытым концевым выключателем 25, в результате чего цепь электромагнита оказывается замкнутой. Электромагнит 18 выключает тормоз 17 коронной шестерни 16, благодаря чему вместе с валом 9 электромотора 4 вращается и коронная шестерня 16. Цепь электромагнита 14 из-за не включенного силового контакта 20 и концевого выключателя 22 разорвана, в результате чего замкнутый стопорный пружинный тормоз 13 вала 11 водила 12 включен, барабан 6 не вращается.
При нажатии на педаль 21 замыкаются силовые контакты 20 и 24, на электромагнит 14 тормоза 13 подается напряжение, замкнутый стопорный пружинный тормоз 13 растормаживается и освобождает барабан 6. Под действием силы тяжести ударник 2 внутри корпуса 1 падает вниз и ударяет по наковальне (на фиг. не показана) шабота 3. Педаль 21 отпускается, контакты 20 и 24 размыкаются. Цепь питания электромагнита 18 размыкается, в результате чего замкнутый стопорный пружинный тормоз 18 включается и останавливает коронную шестерню 16. Барабан 6 начинает вращаться в обратную сторону, наматывая на себя гибкий элемент 7. Ударник 2 поднимается вверх до концевых выключателей 22 и 25, при этом концевой выключатель 22 размыкает цепь электромагнита 14 замкнутого стопорного пружинного тормоза 13, барабан 6 затормаживается. Концевой выключатель 25 замыкает цепь электромагнита 18, замкнутый стопорный пружинный тормоз 17 растормаживается, вал 15 коронной шестерни вращается от вала 9 электромотора 4.
Нажатие на педаль 21 может происходить и до достижения ударником 2 своего верхнего положения. Ударник 2 начнет двигаться вниз, но при этом за счет уменьшения кинетической энергии ударника сила удара будет меньше. Таким образом, силу удара можно регулировать временем нажатия на педаль 21.
Для увеличения силы удара ударника 2 между ним и корпусом 1 может быть установлена пружина 19, которая увеличивает ускорение ударника 2 при его движении вниз.
При длине гибкого элемента 7, равной максимальному ходу ударника 2, не произойдет обратной накрутки гибкого элемента 7 на барабан 6 при его вращении в сторону опускания вниз ударника 2, что при вращении барабана 6 в сторону подъема ударника 2 динамические нагрузки на конструкцию будут уменьшены, тем более, что максимальная скорость подъема ударника 2 будет только после поворота барабана на угол 90 градусов.
Рассматриваемый молот кузнечный имеет относительно малые габариты и вес, простую конструкцию и возможность использования серийно изготавливаемых составных элементов позволяет изготовить и использовать молот кузнечный на небольших предприятиях.
Включение и выключение барабана 6, обеспечивающего работу ударника 2, происходит за счет включение и выключения тормоза 13. В момент включения тормоза происходит некоторое проскальзывание его элементов, благодаря чему повышается плавность разгона ударника 2 при его движении вверх и уменьшение динамических нагрузок на гибкий элемент 7.
Изменение расстояния между корпусом 1 и шаботом 3, изменение времени нажатия на педаль 21 и возможность установки пружины 19 позволяют изменять силу удара при работе молота, что расширяет его технологические возможности.