NME Közleményei, Miskolc, NI. Sorozat, Gépészet, 28. (1981) köret, 103-H0.
KÖNYÖKCSUKLOS MECHANIZMUS ALKALMAZÁSA HERNYOTALPAS KIHUZOGÉPHEZ SZEDLACSEK JÓZSEF A kábelgyártás különféle gépsoraiban elteıjedten használják a hernyótalpas kihúzó-
berendezéseket. Ezek feladata - a sodrás, a szalagozás, a tömlőzés vagy egyéb műveletek során - a sodratelemek ill. a kábel meghatározott erejű és sebess folyamatos klhúzáıı Egy ilyen - általános - felhasználást mutat az 1. ábra. Itt a kihúzógép telefonkábelıodró
gépsorban helyezkedik el (1-essel jelölve).
l
I. ábra
SZEDLACSEK JÓZSEF
főkonstruktőr 'DIGEP Miskolc
103
A technológiai igényeknek megfelelően kell a kihúzóerőt és a kihúzási. sebességet egymástól függetlenül, de meghatározott kinematikai áttétel szerint - szabályozni és eállítani. A kihúzóerő nagysága függ: « az előállítandó kábel anyagminőségétől, szerkezetétől és átmérőjétől, - a sodrási elemek számától, átmérőjétől és szigetelésétől, - a szalagozás és a tömlőzés anyagminőségétől, - a gyártási dobok leadási fékezésétől, stb. Általában a húzóerő egyenesen arányos a kész kábel átmérőjével, de nagyságát sok ényező befolyásolja. Lényeges, hogy nagysága szabályozható és állandó legen a teclmolóiai folyamata alatt. A kihúzóerőt a húzási tengelyre és irányra merőleges szoritóerő biztosítja. A szoritóerő ãtrehozására a hernyótalpas kihúzógépekben a szorítóművek szolgálnak. A szorítóműveknél megkívánt követelmény, hogy - a szoritóerő szabályozható, egyenletes és állandó legyen, - a gyártási közép különböző kábelátmérők esetén is azonos maradjon - a kész kábel a kihúzógépen áthaladva iránytörést és egyéb deformációt ne szenvedj en - az alsó és a felső hernyólánc a gyártási középhez képest szimmetrikusan mozoon - a hemyóláncok és betétek a kábelt a gyártási középból ne hagyják kimozdulni. A jelenleg ismert korszerű kihúzógépekben általában pneumatikus vagy hidraulikus zorítóműveket alkalmaznak. A szükséges szorítóerőt legalább négy vagy több, páros számú, illó elrendezésű hengerrel hozzák létre. A hengerek közvetlenül áttétel nélkül fejtik ki erőıatásukat. Az álló elrendezésű hengerek felfüggesztése, kitámasztása és az egymással szemben :nűködtetett hengerpárok megkívánt pontosságú szinkronizálása bonyolult feladat. Ismert, hogy a szorítóerőigény a gyártmány átmérőjével együtt nő vagy csökken. A növekvõ .zorítóerő-igényt a hagyományos megoldású -lineáris működésű - szorítóhengerekkel :sak a nyomás növelésével lehet kielégíteni. Az állandó szoritóerő tartásához külön nyomásrzabályozó és redukáló berendezések szükségesek. A nagyszámú tömítés és vezérlőelem a neghibásodási lehetőségeket fokozza. Célszem tehát a szorító mechanizmusok tervezésekor ı kevés elembó'l álló megbízható működési szerkezeti megoldásokat keresni. A most ismertetésre kerülő hernyótalpas kihúzóberendezésnél a szorítómű könyök:suklós kialakításával egyszerű, jól kezelhető és megbízható szerkezetet sikerült megvalóıítani. A szorítómű kinematikai válzatát a 2. ábra mutatja. Az egyes elemek külön magyará:ata elhagyható. E kinematika szerinti konstrukció elsődleges célkitűzése az volt, hogy olyan hemyóıalpas kihúzógép gyártását tegye lehetővé, amely kisnyomások alkalmazása esetén is - kis iyomásérték határok közötti szabályozással - nagy szorítóerőt fejt ki. Ezt a karos mechaiizmusok és a pneumatikus hengerek ábra szerinti összekapcsolásával értük el. l 04
9 Q _41
2lNmŠAĂ
hm___I_ j
j:pp NW _Q M` Wl Klg __i_j
W Š N4BM* _\\ _” wv ( w\N__ ._FEÜ_ W fw Q
3_ QÉj W H3U RWM\ W 34',id! _ _ W__'IÉ '_j
Í W . I |*Ifill*
_|lP` Ál/` ||__ _
E.ˇ I
_ _,_ _` P ˇ' j
Ü NM_fu \Ü? W/ “N_.J
F9w_9_ıi lı_iı lr r___Ü _NNmi
jjmwpw_* -Á lgjJ,í1
`j .
. `
_
_LI ' _
_É nm_mm
N2%
.\_
.
\
ı
i I
_Í"_
\/Š C /\/
PL 6 __/W*1 / __
Q :HA EWP
Á M Fm _D_m__ W
Í
“_ _ ___ 12,Í__ / WČ / gÍ' `_`/1 __-_ __ _-Z WŠ
“_W_ _p_P
ű *3 űNm
ll
M
A karok arányának célszerű megválasztása viszonylag kis szorítóhenger átııiérővel es iıyomásértékkel nagy szoritóerő kifejtését teszi lehet-vé. A különböző átmérőjű termékek kihúzásához szükséges változó értékű szorítóerőt ıı szorítóhengerekben uralkodó változatlan nyomásértékek mellett is biztosítja ez a szerkezet L A két vízszintes elrendezésű szorítóhenger szinkronizálását egyetlen szeleppel és egy egyszerű fogasléces mechanizmussal sikerült megoldani. Az egymással párhuzamosan működő két szorítóhenger révén egyenletes szorítást lehet elérni.
Egyébként ez a szorítómű rugalmas - átmérőhöz igazodó - szorítást biztosít és ii krihel ıengelyvonalát is állandó magasságban, a gyártási középben tartja. A kis nyomásérték aikıılınıı ziisa előnyös, mert a tömítési veszteségek jelentéktelenek. A két hengerhez pedig kevesebb ıonıítés, csatlakozó és vezérlő elem szükséges mint a közvetlen működtetésű hengerpıirokhnz A szorítómű működési elve - a 2. ábra jelöléseit gyelembe véve - a következő: A működtető közeg - szorításkor - a 12-es és 13-as hengerek 17-es és 19-es terébe ıtra ınlik. A keletkező nyomás a 14-es és 15-ös dugattyúkat középponti helyzetükből kinıozditja. Ezért a 25-ös és a 38-as rúd C-irányba, a 24-es és a 37-es rúd pedig B-irányba elınozdul. linnek hatására a 29-es, 30-as, 41-es, 42-es a 3-as, a 6-os vezető pályákat egymáshoz közelítik, ıınıelyek a 8-as, 9-es, 10-es és 11-es tolórudakon keresztül a 2-es és S-ös pályákat összeszorltlıi es ezáltal az A-irányba haladó 1-es és 4-es hernyólánc a kábelt magával viszi. A 61 .eg mechanikus gziııkronizálõ szerkezet biztosítja, hogy a 2-es és S-ös vezetőpıilyıik egymástól függetlenül ne mozduljanak el. Nyitáskor a 17-es és 19-es terekből a műkődtetti kőzeget elvezetjük, és a 16-os, 18-as teret töltjük meg. A vezetőpályák nyitnak, ha a nyonııis ii nyitáshoz szükséges vízszintes erőt létrehozza. A mechanizmus erőjátékát értékelve megállapítható, hogy a csuklópontokban ébredő erők egyenlő nagyságúak és számszerű értékük a 12-es, 13-as hengerekben levő nyoıııástől és az a-szög nagyságától függ. Ez azt jelenti, hogy 0: = 90° közelében egészen kicsiny nyomás esetén is nagy szoritóerő van. Kielégíthető tehát a nagyobb kábelátmérő kihúzásához igényelt nagyobb szoritóerő. Természetesen ez csak akkor teljesülliet, ha a mechanizmus rögzítése ii 20-os pontokban történik. Más állópont a mechanizmusban nem lehetséges. A szoritóerő nagyságának - átmérőtől függő - változását P = konst rúderô'k esetén a 7. ábra alapján érzékelhetjük. Az ábra felső részén a dl átmérőhöz tartozó csukló helyzeteket és az 0:, szöghelyzetnek megfelelően szerkesztett erővektor háromszöget látjtdt. A vektorIııíromszögben a P, a szoritóerő. A nagyobb áz átmérőhöz tartozik a P, szoritóerő. Nagysıigıı az 0:, szöghelyzethez tartozó vektor háromszögből határozható meg. Az elméleti szoritóerő aP1 =pA tgoz összefüggésből számítható, ahol p
a hengerben uralkodó nyomás;
A
a dugattyú felülete;
a
a csuklókarok és a dugattyúrúd által bezárt szög.
l07
_
0 ig-8
Í
_.-_-...................
4. ábra
5. a. ábra
~~-,z.-.=i*«-I
i::_:_f-:_
`
_
_.,
i
10
9
“
1 z--:«-if'
7
T*
,i
z_*
L
i
4+J r `
" "'Í\>'-l' `U'\03
-T
_ _Lr_-__
--ill
*F7 l l
7
li'
E-1
4--j
'j
Y
z l"
z _: _z» i
j
\
ff
l `
--ie*
_.-t
L
_
f
`
j
-J
L1
j
_ ,J `
l
__ýl_
,L
-
` -1-iz.l t
l
~
~
___
l._
J
j
T
-
i
w
fi
„zl__z
.ig _____ ,_i_l
_,.
i
“ff-1“~
1
-j~i -z
l
-_--_; l
t
ý,_
T
l
l
iz,
'1'
i
1
is
i -zl
“
-zi---Jñ----_-_..
_
`
-j1 J"
r
l
> A -- “Zllté .
,.
z- +___ Cl\|
_
`
ii*-rf
-
4
i -
1.. _ ~
l
4,"
_.V
r
7
1_-
t
i",_"T"_`:r""i__-*i3_5:.r“`“i`-Éi` “_ 70 20 30 40 50 60 70 w
:P
l 90
VÚT7/mllll
1 1Z1ä
5. b. ábra
A megvalósított szorítószerkezetet szemlélteti a 4. ábra. A mechanizmus minden lényeges eleme jól látható ezen a képen. Érzékelhető, hogy a szerkezeti elemek egysze riiek, knnnyen gyárthatók és tipizáltak. A szerelés egyszerű, áttekinthető. Az 5. ábra a hemyótalpas kihúzógépet mutatja. A mellette levő diagram a húzóerőt az elérhető kíhúzási sebesség függvényében ábrázolja. Az előadás részletek ismertetése nélkül egy általánosan használt - könyökcsuklós ıııe chanizmus olyan alkalmazását mutatta be, amely csupán a beépítés különlegessége miatt ıniis mechanizmusokkal és beépítési módokkal szemben bizonyítható műszaki előnyöket eredményezett.
'DOGGLE JOINT MECHANISM FOR CATERPILLAR PULLING-OUT MACHINE
by J. SZEDLACSEK Summary The study informs us about the technical requirements against the clamping mechanísms
tezjııipments) of caterpillar pulling-out machines used in the cable industry. It outlines the geneızılly known solutions and evaluates their general features. It presents in detail the theoretical ıııucture, strength variations as well as structural solutions of the new type of clamping mecha-
ınınıs using the toggle-joint equipment. It summarizes the technical-economical results obtained ılııongh the togle-joint clamping mechanism.
l(J9
DIE VERWENDUNG VON KNIEGELENKMECHANISMUS BEI RAUPENABZUGMASCHINEN von J. SZEDLACSEK Zusammenfassung
Der Artikel stellt die technischen Aufforderungen dar, die bei den Konstruktionen der Raupenabzugmaschinen in der Kabelindustrie gefordert sind. Die allgemcin bekannten Lösungen werden beschrıeben, und die Eigenschaften werden gewertet. Auch die Konstruktion, der Kräfteverlauf, die konstruktıve Gestaltung des Einschränkungswerkes, welches das Kníegelenkmechanismus verwendet werden dargestellt. Eine Zusammenfassung wird über die ökonomischen Ergebnisse gegeben, die bei dem Einschränkungswerk mit Kniegelenk erreicht wurden.
HPPIMEHEHHE KOJ`1EH\IAT0l`O MEXAHHBMA K FYCEHHHHOH BIıITH}KH0l7I MAIHHHE FI. CEJ1-TIAÍJEK Peaio M e Jloxrıari; aHaı
KHMHLıM Mexannaivraıvi ryceHHLiHı„ıx Hizırrnicnizix ıviaurnu Kaõeniznoro nponaaoncrna. Oõpnconbınaer oõnrenanecrnizıe pemenna, naer oneHıii
ll0
A NEHÉZ1PARı MŰSZAKI EGYETEM
KÖZLEMENYE1
III. sorozat
GEPESZET 28. KÖTET, 1 - 2. FÜZET
A ,,6. MECHANIZMUSOK ÉS HAJTÓMÜVEK” SZIMPÓZIUM (MISKOLC, 1978. SZEPT. 5-7.) ELŐADÁSAI
A szimpózium idegennyelvű előadásait a Publications of the Techn. Univ. for Heavy lnıl. Series C. Machinery Vol. 35. Fasc. 2-4. tartalmazza.
MISKOLC, 1981.
HU--ISSN 0234-6728
SZERKESZTŐ BIZOTTSÁG: TERPLĂN ZÉNO
felelős szerkesztő CZIBERE TIBOR, KOZÁK IMRE, ROMVĂRI PÁL, TAJNAFŐI JÓZSEF
Kiadja a Nehézipari Műszaki Egyetem Kiadásért felelős: Dr. Kozák Imre rektorhelyettes Nyomdaszám: KSZ-81 -2510*-NME
Miskolc-Egyetemváros, 1981. Engedély száma: MTTH-III-318311976.
Sajtó alá rendezte: Dr. Farkas József egyetemi tanár Technikai szerkesztők: Kovácsné Kísmarton Gabriella, Németh Zoltánné Me elent az NME Közleményei Szerkesztőségének gondozásában Kézirat szedése:l981. január 15 - 1981. április 1. A sokszorosítóba leadva: 1981. szept. 2. Példányszám: 450
Készült IBM-72 electronikus Composer szedéssel, rotaprint lemezről az MSZ 5601-S9 és MSZ 5602-55 szabványok szerint, 8 BIS ív terjedelemben A sokszorosításért felelős: Tóth Ottó mb. üzemvezető
TARTALOMJEGYZÉK
Magyar József: A szerkezeti rendszer, a funkcióstruktúra, a méretezési modellek és mil-
ködési feltételek kapcsolatai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lahuza Szergej: A hajtómííházak optimális tervezési kritériumának finomítása Herrızg Dieter: Módszeres, nyelvi és műszaki eszközök a technikai objektumok t`e_|le.w. tésére . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . lfmey György: Áthajtómíívek konstrukciójának fejlesztési irányai
. . . . . . . . . . . _
l I l
H W
Kirkacs N. F. - Gaponov V. Sz. - Kurmaz L. V. - Kalinin P. N.: Mechanikus hajtások paramétereinek optimalizálása a dinamikus minőségjavítás céljából . . . . . . . . .
-H
Zagrebelný' Valentin Nı'kolaevics.` Iveltfogazatú kúpkerékhajtások síkmetszetei . . . . _ .
SI
Zsáry Árpád: Betétedzett hengeres fogaskerekek fogtőszilárdságát befolyásoló egyes
(geometriai) paraméterek vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Porebska Maria - wafszypigki Mafiam Hengermű hajtóművének dinamikája és annak op-
fıf
timalizálása . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
'IS
Pulanski Aloı`sius.` Munkagépek átvételi méréseinek irányelvei egy villás emelőtargonca példáján . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . _ Szedlacsek József: Könyökcsuklós mechanizmus alkalmazása hernyótalpas kihúzógéphez . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Malvano Riccardo - Vatta Furío: Csavarrugó fékezőnyomatékának meghatározása . . . I.ederer Pavel: Daru méreteinek optimalizálása
*H
HH lll
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
H9
warszyıiski Marian`: Vékony, háromszögkeresztmetszetű elemek egyenkénti, kiválasztó mechanizmusának vizsgálata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
127
